本文關(guān)鍵詞：降雨作用下貴州某機(jī)場(chǎng)高填方邊坡變形破壞機(jī)理及穩(wěn)定性研究

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【摘要】：自國家十二五規(guī)劃以來,擬建機(jī)場(chǎng)遍布云貴川藏。西南山區(qū)機(jī)場(chǎng)主要分布在中低山、丘陵等地,工程地質(zhì)條件為較復(fù)雜～復(fù)雜狀態(tài),機(jī)場(chǎng)面臨的主要工程地質(zhì)問題為地基不均勻沉降和邊坡穩(wěn)定性問題。隨著西南山區(qū)機(jī)場(chǎng)的陸續(xù)完工,在工后一兩年機(jī)場(chǎng)均出現(xiàn)不同程度的變形破壞跡象,問題突出的機(jī)場(chǎng),給機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)安全帶來了潛在威脅。本文以貴州某機(jī)場(chǎng)為例,從非飽和理論、飽和-非飽和理論入手,結(jié)合研究區(qū)工程地質(zhì)條件和填方邊坡坡體結(jié)構(gòu)特征、物質(zhì)組成特征、坡體變形破壞特征、土石混合體的滲透性特征,分析了影響高填方邊坡變形破壞的主要因素,研究了其變形破壞機(jī)制及破壞模式,并通過數(shù)值模擬分析了滲流場(chǎng)的變化過程。同時(shí)通過數(shù)值模擬擬合了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,通過定性和定量分析了高填方邊坡穩(wěn)定性的變化規(guī)律。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：(1)在調(diào)研前期資料的基礎(chǔ)上,開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查取樣和變形監(jiān)測(cè)成果搜集,查清了高填方強(qiáng)變形區(qū)的規(guī)模與邊界特征、坡體結(jié)構(gòu)特征、變形特征基本信息。(2)在滲透變形范圍內(nèi),滲水量隨水力梯度的變化呈線性關(guān)系;土石混合體的滲透系數(shù)隨含石量的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)模式。當(dāng)含石量低于50%時(shí),滲透系數(shù)隨含石量變化的曲線斜率較小。當(dāng)含石量超過50%后,滲透系數(shù)隨含石量變化的曲線斜率較大,說明滲透系數(shù)增大較顯著；水力梯度位于0-15之間,30%、50%土石混合體不會(huì)發(fā)生滲透變形。當(dāng)含石量為70%時(shí),水力梯度達(dá)到9.15后將發(fā)生管涌現(xiàn)象。(3)高填方邊坡的變形破壞機(jī)制分為淺層滑塌機(jī)制和深部變形機(jī)制。兩種類型的變形破壞機(jī)制均經(jīng)歷了地下水浸泡軟化坡腳、降雨引起淺層飽和帶發(fā)育、地下水抬升與淺層飽和帶貫通三個(gè)階段。其中,淺層滑塌地下水主要來源為空隙導(dǎo)水,該地下水性質(zhì)偏向于上層滯水；而深部變形主要受道槽區(qū)內(nèi)地下水徑流影響。降雨是引起地下水位抬升和淺層飽和的最主要因素。其破壞模式可歸納為：滑移-累進(jìn)式變形-潰決式破壞。(4)采用SEEP程序模塊分析了高填方邊坡的滲流場(chǎng)變化和變形破壞過程。降雨入滲引起坡體飽和主要經(jīng)歷6個(gè)階段：1)表層局部飽和階段；2)表層飽和區(qū)貫通階段：由于表層零星分布的飽和區(qū)數(shù)量不斷增加,面積逐漸增大,在坡體表層及斜坡地帶,飽和區(qū)逐漸貫通；3)道槽區(qū)地下積水與飽和區(qū)貫通階段；4)坡腳地下水位抬升階段；5)邊坡區(qū)坡腳飽和區(qū)推移階段；6)飽和區(qū)貫通階段。(5)結(jié)合監(jiān)測(cè)成果分析了變形特點(diǎn)及破壞原因,同時(shí)采用SIGMA程序模塊對(duì)監(jiān)測(cè)成果和實(shí)際變形破壞特征進(jìn)行了模擬分析,獲得了切合實(shí)際的結(jié)果。(6)分析了影響邊坡穩(wěn)定性的力學(xué)因素,在此基礎(chǔ)上,通過定性和定量分析了機(jī)場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性。同時(shí),研究了隨降雨時(shí)間變化邊坡穩(wěn)定性的變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果與實(shí)際比較吻合。
【關(guān)鍵詞】：高填方邊坡 降雨 高水頭壓力 變形破壞機(jī)理 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V351.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-21
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 土石混合體及機(jī)場(chǎng)紅粘土填料研究12-14
• 1.2.2 滲流對(duì)邊坡穩(wěn)定性研究14-17
• 1.2.3 邊坡穩(wěn)定性方法研究17-19
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及思路19-21
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容19
• 1.3.2 研究思路19-21
• 第2章 工程地質(zhì)條件21-30
• 2.1 地形地貌21-23
• 2.2 地層巖性23-25
• 2.3 地質(zhì)構(gòu)造25-26
• 2.4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震26-27
• 2.5 水文地質(zhì)條件27-30
• 第3章 高填方強(qiáng)變形區(qū)基本特征研究30-54
• 3.0 變形區(qū)邊界特征30
• 3.1 填方體結(jié)構(gòu)特征30-32
• 3.2 填方體物質(zhì)組成特征32-33
• 3.3 填方體水文地質(zhì)特征33-34
• 3.3.1 地下水類型及含水層劃分33
• 3.3.2 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄特征33-34
• 3.4 研究區(qū)變形破壞特征34-40
• 3.5 研究區(qū)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果分析40-44
• 3.5.1 變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置40
• 3.5.2 縱1-1'剖面監(jiān)測(cè)結(jié)果分析40-42
• 3.5.3 縱2-2'剖面監(jiān)測(cè)成果42-44
• 3.6 土石混合體的滲透性特征44-54
• 3.6.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)44-49
• 3.6.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析49-54
• 第4章 高填方邊坡變形破壞機(jī)理研究54-78
• 4.1 高填方邊坡變形破壞影響因素分析54-57
• 4.1.1 內(nèi)部因素54-55
• 4.1.2 外部因素55-57
• 4.2 變形破壞機(jī)制分析57-62
• 4.2.1 降雨入滲過程介紹57-58
• 4.2.2 成因機(jī)制分析58-62
• 4.3 滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬驗(yàn)證分析62-76
• 4.3.1 軟件介紹62-63
• 4.3.2 地質(zhì)剖面選取、工況選擇及參數(shù)選取63-67
• 4.3.3 滲流場(chǎng)模擬結(jié)果分析67-74
• 4.3.4 填方邊坡應(yīng)力應(yīng)變分析74-76
• 4.4 變形監(jiān)測(cè)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析76
• 4.5 小結(jié)76-78
• 第5章 降雨作用下高填方邊坡穩(wěn)定性研究78-88
• 5.1 高填方邊坡穩(wěn)定性影響因素78-79
• 5.2 高填方邊坡穩(wěn)定性發(fā)展演化定性分析79-80
• 5.3 高填方邊坡穩(wěn)定性發(fā)展演化定量評(píng)價(jià)80-87
• 5.3.1 計(jì)算方法80-81
• 5.3.2 剖面選取及模型建立81
• 5.3.3 計(jì)算工況81-82
• 5.3.4 物理力學(xué)參數(shù)選取82
• 5.3.5 穩(wěn)定性數(shù)值模擬結(jié)果分析82-87
• 5.4 小結(jié)87-88
• 第6章 結(jié)論88-91
• 致謝91-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果96

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本文編號(hào)：920304