2015年12月20日,廣東省深圳市光明新區(qū)紅坳渣土填埋場發(fā)生滑坡災害,造成77人遇難、33間房屋被毀,滑坡堆積面積約為0.38平方公里,體積約2.75×10⁶ m³,滑程長達1100 m,等效摩擦角為6°,是世界上最為嚴重的人工堆填體滑坡之一。本論文采用現(xiàn)場調查勘查、室內試驗、物理模型試驗和數(shù)值模擬等方法,對深圳特大型人工堆填體遠程滑坡的失穩(wěn)機理、運動機理和成災模式開展研究。通過研究,取得以下主要結論和成果:(1)通過現(xiàn)場調查勘查和室內測試分析,劃分了深圳人工堆填坡體堆填過程中的5個堆填階段,認為整個堆填坡體是由碾壓充分的前緣邊坡和松散堆填的后部渣土體組成的特殊二元結構。建立了坡體多級動態(tài)堆填模型和滑坡分區(qū)堆積模型。(2)系統(tǒng)開展了滑體土物理力學性質測試,通過現(xiàn)場測窗試驗分析了工程渣土是人工堆填坡體的主要組成成分;原位試驗測試反映了渣土體具有低壓實度、高含水率和低抗剪強度等特性;室內三軸試驗和環(huán)剪試驗揭示了人工堆填渣土破壞階段水對渣土抗剪強度的力學響應,即超孔隙水壓力對渣土的靜態(tài)液化效應,以及運動階段中水對渣土抗剪強度的物理作用,即水對渣土...

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內外人工堆填體滑坡案例列舉
        1.2.2 人工堆填體滑坡失穩(wěn)機理研究
        1.2.3 遠程滑坡運動機理研究
        1.2.4 目前研究存在的問題
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 研究目的與研究意義
        1.3.2 主要研究內容
        1.3.3 研究技術路線
第二章 深圳人工堆填體滑坡環(huán)境巖土工程條件
    2.1 概述
    2.2 環(huán)境巖土工程條件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地質構造
        2.2.3 地層巖性
        2.2.4 氣象水文條件
        2.2.5 人類工程活動
    2.3 深圳人工堆填體滑坡形成過程
        2.3.1 采石場階段
        2.3.2 填埋場階段
        2.3.3 滑坡階段
    2.4 本章小結
第三章 深圳人工堆填體滑坡巖土模型
    3.1 深圳光明新區(qū)滑坡基本特征
        3.1.1 滑坡滑源區(qū)
        3.1.2 滑坡流通區(qū)
        3.1.3 滑坡堆積區(qū)
    3.2 巖土分析模型建立
        3.2.1 多級動態(tài)堆填模型
        3.2.2 滑坡分區(qū)堆積模型
    3.3 物質組成及物理力學特性
        3.3.1 現(xiàn)場測窗
        3.3.2 原位環(huán)刀試驗
        3.3.3 靜力觸探測試
        3.3.4 巖土試驗測試
    3.4 本章小結
第四章 人工堆填體滑坡失穩(wěn)機理研究
    4.1 分析方法概述
    4.2 多級動態(tài)堆填模型下的滲流場分析
        4.2.1 模型建立及參數(shù)選取
        4.2.2 地下水非穩(wěn)定滲流演化過程
    4.3 固結不排水試驗分析
        4.3.1 土樣制備
        4.3.2 土樣飽和
        4.3.3 試樣固結和剪切
        4.3.4 試驗結果與分析
    4.4 多級動態(tài)堆填模型下的加載分析
        4.4.1 模型建立、參數(shù)選取及計算步驟
        4.4.2 多級堆載下的滲流場響應
        4.4.3 多級堆載下的位移變化
        4.4.4 多級堆載下的穩(wěn)定性變化
        4.4.5 滲流固結過程對比研究
    4.5 深圳滑坡失穩(wěn)破壞機理
    4.6 本章小結
第五章 人工堆填體滑坡遠程機理試驗研究
    5.1 人工堆填渣土環(huán)剪試驗分析
        5.1.1 試驗目的
        5.1.2 試驗方案
        5.1.3 試驗結果分析
    5.2 滑槽試驗研究
        5.2.1 試驗設備布置及場地條件
        5.2.2 試驗樣品
        5.2.3 試驗方案
        5.2.4 試驗步驟
        5.2.5 試驗結果分析
        5.2.6 結果對比分析
    5.3 遠程流化滑坡運動機理
        5.3.1 邊界層液化滑動型
        5.3.2 流動型
    5.4 本章小結
第六章 人工堆填體滑坡成災模式研究
    6.1 滑坡后破壞運動數(shù)值模擬方法介紹
    6.2 計算方法
    6.3 控制方程及邊界條件
        6.3.1 控制方程
        6.3.2 邊界條件
    6.4 基底阻力模型
    6.5 網(wǎng)格輸入與參數(shù)選取
        6.5.1 網(wǎng)格數(shù)據(jù)輸入
        6.5.2 參數(shù)選取
    6.6 模擬結果分析
        6.6.1 摩擦-摩擦組合模型
        6.6.2 摩擦-Voellmy組合模型
        6.6.3 摩擦-賓漢姆組合模型
    6.7 結果對比分析
        6.7.1 堆積狀態(tài)對比分析
        6.7.2 最大運動速度對比分析
    6.8 數(shù)值模擬總結
    6.9 遠程流化滑坡成災模式
    6.10 本章小結
第七章 人工堆填體滑坡的巖土工程風險防控
    7.1 失穩(wěn)成災原因分析
    7.2 巖土工程風險防控
    7.3 本章小結
第八章 結論與展望
    8.1 主要結論
    8.2 建議與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
博士期間文章及專利



本文編號：3899760