【摘要】：由于活躍的地質(zhì)構(gòu)造活動,我國青藏高原東部形成眾多規(guī)模較大的古堆積體。隨著人類工程活動在此頻繁開展,工程建設中對大型古堆積體的利用越來越廣泛,其穩(wěn)定性研究顯得尤為重要。本文的研究區(qū)藏曲河流域位于江達縣的同普鄉(xiāng)境內(nèi),面積約672.7km2。從野外調(diào)查出發(fā),結(jié)合研究區(qū)工程地質(zhì)條件研究,利用大量室內(nèi)試驗、極限平衡計算、三維數(shù)值模擬等手段,本文系統(tǒng)研究了古堆積體的工程地質(zhì)特性、穩(wěn)定性影響因素、變形破壞機理、穩(wěn)定性分析評價等內(nèi)容,并得到了以下幾個方面的認識:⑴藏曲河河谷古堆積體的主要巖土組成為塊碎石、碎裂狀巖塊夾粉質(zhì)粘土,主要礦物成分為石英、長石、方解石、高嶺土、綠泥石、云母等,礦物顆粒多呈細晶~中粒粒狀結(jié)構(gòu),細顆粒含量20%,粒度分布范圍廣,級配良好,具有粗細顆粒的緊密咬合作用、細顆粒的特殊膠結(jié)結(jié)構(gòu)—緊密包裹體以及片狀團聚的微觀結(jié)構(gòu)3個方面的特征。⑵古堆積體的殘余強度與峰值強度相差不大,C、φ值高于松散堆積體;含水率的變化主要體現(xiàn)在內(nèi)聚力C值的變化上,對內(nèi)摩擦角φ的影響不明顯。動內(nèi)聚力Cd約為0~4.0Kpa,動內(nèi)摩擦角φd為14.3~21.9°,φd隨破壞振次Nf增大而減小,Cd無明顯變化規(guī)律。動模量Ed隨動應變εd增大而減小,隨固結(jié)比Kc增大而增大,且在固結(jié)圍壓σ3c與動應變εd相同的條件下,等壓固結(jié)形成的動模量Ed大于偏壓固結(jié)。阻尼比λ隨εd增大而增大,與σ3c、Kc呈負相關關系。⑶各古堆積體的滲透速度數(shù)量級約為10-2~10-3,屬低-中滲透性巖土層。水力梯度與滲透速度存在非線性關系,且Re5,表現(xiàn)出層流-紊流的過渡狀態(tài),不滿足層流運動的達西定律。⑷古堆積體的破壞屬于自重應力作用下的潰滑變形。進行極限平衡計算得到德弄弄巴對岸古滑坡堆積體的穩(wěn)定系數(shù)為:小雨工況下為1.27,處于永久穩(wěn)定狀態(tài);暴雨工況下為1.153,處于暫時穩(wěn)定狀態(tài),可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。⑸利用FLAC3D進行三維數(shù)值模擬,分析小雨和暴雨工況下古堆積體的穩(wěn)定性發(fā)現(xiàn):(1)與暴雨條件下相比,小雨工況下的應力集中、位移變形以及塑性區(qū)范圍與數(shù)值均較小;(2)兩種工況條件下,剪應力集中帶均未形成貫通面,表明堆積體均處于整體穩(wěn)定狀態(tài);(3)靠近堆積體表面位置,y方向的位移均指向藏曲河谷,表明堆積體有向外的位移,而z方向的位移方向均為豎直向下,表明堆積體的自重應力是變形發(fā)生的重要因素。暴雨下堆積體前部的y、z方向位移變形集中區(qū)表明堆積體的變形破壞形式可能為前部變形牽引后部變形導致破壞,與變形機理分析吻合。研究區(qū)的古堆積體失穩(wěn)變形主要是由自重應力引起的,現(xiàn)階段古堆積體處于整體穩(wěn)定狀態(tài),存在局部不穩(wěn)定現(xiàn)象。
[Abstract]:Because of the active geological tectonic activity, the eastern part of Qinghai-Xizang Plateau has formed many large paleoaccumulations. With the frequent development of human engineering activities, the use of large ancient deposits in engineering construction is becoming more and more extensive, and the study of its stability is particularly important. The Zangqu River basin in this paper is located in Tongpu Township of Jiangda County with an area of 672.7km2. Based on the field investigation, combined with the study of the engineering geological conditions in the study area, and by means of a large number of laboratory tests, limit equilibrium calculation and three-dimensional numerical simulation, this paper systematically studies the engineering geological characteristics and the factors affecting the stability of the paleoaccumulation. The main rock and soil composition of the ancient accumulation body in the Zangqu River valley of the Zangqu River valley is block gravel, the fractured rock block containing silty clay, the main mineral component is quartz, and so on, the mechanism of deformation and failure, and the stability analysis and evaluation are obtained from the following aspects. Feldspar, calcite, kaolinite, chlorite, mica, etc., the mineral particles are mostly fine-grained ~ medium-granular-like structure, the content of fine particles is 20%, the particle size distribution is wide, the gradation is good, and it has tight bite action of coarse and fine particles. Characteristics of the special cemented structure of fine particles, compact inclusions and microstructures of lamellar agglomerations. 2.The residual strength and peak strength of paleoaccumulations are similar to those of the loose deposits, and the 蠁 value is higher than that of loose aggregates. The change of moisture content is mainly reflected in the change of cohesion C value, but has no obvious effect on the internal friction angle 蠁. The dynamic cohesive force (Cd) is about 0 ~ 4.0Kpa. the dynamic friction angle 蠁 _ d is 14.3 ~ 21.9 擄, and 蠁 _ d decreases with the increase of Nf. The dynamic modulus of Ed decreases with the increase of the dynamic strain 蔚 d, and increases with the increase of the consolidation ratio (Kc). The dynamic modulus Ed of the isobaric consolidation is larger than that of the partial consolidation under the same condition as the consolidation pressure 蟽 3c and the dynamic strain 蔚 d. The damping ratio 位 increases with the increase of 蔚 d, and has a negative correlation with 蟽 3cu Kc. 3 the order of magnitude of permeable velocity of each paleoaccumulation is about 10-2 ~ 10-3, which belongs to low-to-medium-permeability rock and soil layers. There is a nonlinear relationship between hydraulic gradient and permeation velocity, and Re5, shows laminar and turbulent transition state. Darcy's law, which does not satisfy laminar flow, .4 the failure of paleo-accumulation belongs to collapse deformation under the action of self-gravity stress. According to the calculation of limit equilibrium, the stability coefficient of the ancient landslide in the opposite bank of Delanobar is 1.27 under the light rain condition and 1.153 in the rainstorm condition, and is in the temporary stable state under the condition of heavy rain, and the stability coefficient of the accumulation body is 1.27 under the light rain condition, and 1.153 in the rainstorm condition. By using FLAC3D to simulate the stability of paleoaccumulation under the condition of light rain and rainstorm, it is found that: (1) the stress concentration under light rain condition is higher than that under rainstorm condition. The range and value of displacement deformation and plastic zone are small. (2) under two working conditions, the shear stress concentration zone does not form a through plane. The results show that the accumulations are all in a stable state. (3) the displacement in the direction of y near the surface of the accumulation body is directed to the Tibetan bend valley, indicating that the accumulations have outward displacement, while the displacement direction in the z direction is vertical and downward. It is shown that the gravity stress of the accumulation body is an important factor in the occurrence of deformation. It is shown that the deformation and failure of the front part of the accumulation body may be caused by the deformation of the front part of the deposit after traction, which is consistent with the analysis of the deformation mechanism. The unstable deformation of the paleo-accumulation in the study area is mainly caused by the gravity stress. At present, the paleo-accumulation is in a whole stable state and there is local instability.
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P642.2

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