地裂縫是在地殼淺表部土層中發(fā)育的一種地層錯(cuò)斷或開裂現(xiàn)象,由內(nèi)、外地質(zhì)作用力及人類活動(dòng)共同引起并在地表伴有不同形跡的出露形式,對(duì)穿過地裂縫的地上或地下構(gòu)造物都有極大的破壞作用,在我國(guó)汾渭地區(qū),尤其以西安市,地裂縫發(fā)育最為嚴(yán)重,對(duì)城市規(guī)劃及地下空間發(fā)展都造成了極大的困難。而表水入滲又是隱伏地裂縫活動(dòng)發(fā)展的重要誘發(fā)因素。本文在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,采用大型物理模型試驗(yàn)和FLAC3D數(shù)值模擬兩種方法,進(jìn)行了表水入滲過程中地裂縫的破裂擴(kuò)展過程的研究。本文主要成果如下:（1）針對(duì)汾渭盆地地區(qū)的地裂縫進(jìn)行了表水入滲特征下的資料收集,包括裂縫的控制因素,剖面形態(tài),發(fā)育范圍,分布特點(diǎn)等因素展開敘述。通過收集分析現(xiàn)有資料,認(rèn)為表水入滲下的隱伏裂縫重啟活動(dòng)分為四個(gè)主要過程:1)斷層活動(dòng);2)表水入滲;3)水力沖刷;4)失水收縮。（2）開展了正斷型隱伏地裂縫在表水入滲作用下的擴(kuò)展發(fā)育特征研究。以下盤發(fā)育近直立裂縫,上盤發(fā)育反傾裂縫且未貫通至地表的隱伏裂縫模式為例進(jìn)行了大尺寸模型試驗(yàn),模型試驗(yàn)認(rèn)為:1)下盤土體除直立裂縫外不發(fā)育其他破裂,表水沒有下滲通道,從而下盤土體的浸潤(rùn)帶僅在淺層地表發(fā)育;2)直立裂縫與反傾裂縫... 

【文章來源】：長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地裂縫成因研究
        1.2.2 地裂縫模型試驗(yàn)研究
        1.2.3 地裂縫數(shù)值模擬研究
        1.2.4 地裂縫統(tǒng)計(jì)分析研究
        1.2.5 水作用下地裂縫的擴(kuò)展機(jī)制研究
    1.3 研究?jī)?nèi)容及思路
第二章 汾渭盆地地區(qū)地裂縫的發(fā)育特征
    2.1 汾渭盆地地區(qū)地裂縫概況
    2.2 汾渭盆地地裂縫的發(fā)育及活動(dòng)特征
        2.2.1 口鎮(zhèn)-關(guān)山地裂縫帶
        2.2.2 大荔地裂縫帶
        2.2.3 三原-富平地裂縫帶
    2.3 汾渭盆地地裂縫表水入滲成因機(jī)理
第三章 表水入滲作用下隱伏地裂縫破裂擴(kuò)展的模型試驗(yàn)研究
    3.1 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.1 模型箱的設(shè)計(jì)介紹
        3.1.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹
            (1)監(jiān)測(cè)設(shè)備介紹
            (2)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.2 模型試驗(yàn)過程
        3.2.1 模型試驗(yàn)的目的及工況
        3.2.2 模型實(shí)驗(yàn)土樣參數(shù)測(cè)定
        3.2.3 模型試驗(yàn)步驟
    3.3 表水入滲實(shí)驗(yàn)前裂縫發(fā)育特征
        3.3.1 平面特征
        3.3.2 剖面特征
    3.4 表水入滲過程中剖面浸潤(rùn)帶發(fā)育特征
        3.4.1 表水入滲過程的參數(shù)設(shè)定
        3.4.2 表水入滲過程中剖面浸潤(rùn)帶擴(kuò)展過程
    3.5 表水入滲過程中土體應(yīng)力變化特征
        3.5.1 豎向(垂直)應(yīng)力變化特征
        3.5.2 橫向(水平)應(yīng)力變化特征
    3.6 表水入滲過程中土體含水率變化特征
    3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第四章 表水入滲作用下隱伏地裂縫破裂擴(kuò)展的FLAC3D數(shù)值模擬研究
    4.1 快速拉格朗日連續(xù)介質(zhì)分析法(FLAC)的理論背景
    4.2 FLAC3D的基本計(jì)算原理
        4.2.1 有限差分法
        4.2.2 混合離散法
        4.2.3 求解過程
    4.3 FLAC3D內(nèi)置本構(gòu)模型
        4.3.1 空模型
        4.3.2 彈性模型
        4.3.3 塑性模型
    4.4 FLAC3D中實(shí)現(xiàn)非飽和滲流模擬的方法
        4.4.1 表水入滲過程
        4.4.2 飽和-非飽和滲流的計(jì)算原理
    4.5 模型的建立
    4.6 模型參數(shù)選取與邊界條件
    4.7 計(jì)算結(jié)果與分析
        4.7.1 工況一結(jié)果分析
        4.7.2 工況二結(jié)果分析
    4.8 小結(jié)
結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]正斷層與逆斷層錯(cuò)動(dòng)引起的上覆黏土變形特性離心試驗(yàn)[J]. 陳宇龍,黃棟.  巖土力學(xué). 2017(S1)
[2]降雨及蒸發(fā)條件下地裂縫研究[J]. 吳小鋒,李光范,胡偉,王曉亮.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]膠結(jié)黏土中正斷層擴(kuò)展的變形和孔壓變化研究[J]. 蔡奇鵬,吳宏偉.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]非飽和滲流分析在FLAC3D中的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用[J]. 周躍峰,譚國(guó)煥,甄偉文,樊少鵬.  長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2013(02)
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[6]地裂縫對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式橋梁橋面的破壞試驗(yàn)研究[J]. 石玉玲,門玉明,彭建兵,黃強(qiáng)兵,劉洪佳.  巖土力學(xué). 2009(10)
[7]地裂縫破裂擴(kuò)展的大型物理模擬試驗(yàn)研究[J]. 彭建兵,陳立偉,黃強(qiáng)兵,門玉明,范文,閆金凱,李珂,姬永尚,石玉玲.  地球物理學(xué)報(bào). 2008(06)
[8]西安城區(qū)地裂縫破裂擴(kuò)展的數(shù)值模擬[J]. 石玉玲,門玉明,彭建兵,黃強(qiáng)兵,劉洪佳,陳立偉.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2008(06)
[9]地裂縫對(duì)地鐵明挖整體式襯砌隧道影響機(jī)制的模型試驗(yàn)研究[J]. 黃強(qiáng)兵,彭建兵,門玉明,閆金凱,石玉玲.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(11)
[10]汾渭盆地地裂縫成因研究中的若干關(guān)鍵問題[J]. 彭建兵,范文,李喜安,王慶良,馮希杰,張駿,李新生,盧全中,黃強(qiáng)兵,馬潤(rùn)勇,盧玉東.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2007(04)

博士論文
[1]水作用下地裂縫成因機(jī)制及數(shù)值模擬[D]. 蔣臻蔚.長(zhǎng)安大學(xué) 2011

碩士論文
[1]正斷型隱伏地裂縫破裂擴(kuò)展活動(dòng)速率效應(yīng)研究[D]. 韓文卿.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]中原鎮(zhèn)集鎮(zhèn)滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 史可.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]地裂縫對(duì)地下管道的影響研究[D]. 鄒蓉.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[4]西安地鐵隧道穿越地裂縫的模型試驗(yàn)研究[D]. 張成航.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[5]城市隱伏活斷層破裂成災(zāi)的模型試驗(yàn)及DSCM方法的研究[D]. 代樹紅.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3200409