本文關(guān)鍵詞：三峽庫區(qū)增大庫水位下降速率對(duì)涉水滑坡穩(wěn)定性影響研究

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【摘要】：庫岸滑坡失穩(wěn)是伴隨水電工程建設(shè)而產(chǎn)生的一種地質(zhì)災(zāi)害,國內(nèi)外由于水庫修建而誘發(fā)的滑坡實(shí)例并不鮮見,由此造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,甚至工程報(bào)廢。因?yàn)榛庐a(chǎn)生條件復(fù)雜、作用因素較多、波及面廣、發(fā)生頻繁,且發(fā)生的多樣性和復(fù)雜性使得預(yù)測困難,所以一直是我國重點(diǎn)研究的工程地質(zhì)問題之一。自三峽庫區(qū)建成蓄水以來,壩前水位一直在145m到175m之間變動(dòng),而庫水位的變化非常容易引起庫岸滑坡失穩(wěn)等工程地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。通過查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn),選取三峽庫區(qū)二層巖滑坡,結(jié)合研究區(qū)域的地質(zhì)條件及三峽庫區(qū)的水位調(diào)度情況,對(duì)庫水位降落不同速率下滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬分析。通過總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者對(duì)庫岸滑坡失穩(wěn)機(jī)制以及飽和—非飽和滲流的研究成果,結(jié)合三峽庫區(qū)水位調(diào)度模擬了五種不同庫水位下降速率工況,運(yùn)用plaxis有限元軟件對(duì)研究區(qū)滑坡進(jìn)行模擬,得出如下結(jié)論:(1)三峽庫區(qū)庫水位下降與滑坡體穩(wěn)定性之間關(guān)系。運(yùn)用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)分析三峽庫區(qū)滑坡實(shí)例表明,水庫蓄水對(duì)庫區(qū)滑坡體穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響,尤其是在庫水位下降過程中滑坡體的穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生明顯的變化。(2)滑坡穩(wěn)定性影響因素分析。建立標(biāo)準(zhǔn)滑坡模型,運(yùn)用有限元數(shù)值分析方法,通過改變滑坡坡角、土體滲透系數(shù)、庫水位下降速率,對(duì)滑坡穩(wěn)定性及最危險(xiǎn)滑動(dòng)面進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究得出,滑坡的坡角越大,滑坡穩(wěn)定性越低;滑坡體滲透系數(shù)增大,滑坡穩(wěn)定性逐漸升高;提高庫水位下降速率,滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)隨之變小。(3)庫水位的變化對(duì)滑坡體內(nèi)滲流場的影響。運(yùn)用飽和-非飽和滲流理論,研究得出,在庫水位下降過程中,滑坡體內(nèi)部浸潤線并沒有隨著庫水位下降即刻降低,存在明顯的滯后性,距離庫水位近的部分浸潤線下降較快,距離庫水位遠(yuǎn)的部分浸潤線下降較慢。(4)增大庫水位下降速率引起滑坡體穩(wěn)定性的變化。運(yùn)用非飽和土力學(xué)理論,改變庫水位下降速率,分析邊坡的飽和度和基質(zhì)吸力、滑坡穩(wěn)定性、最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的變化規(guī)律。研究得出,隨著庫水位下降速率的逐漸增大,飽和度逐漸增大,基質(zhì)吸力逐漸減小,滑坡體水平位移變大,穩(wěn)定性系數(shù)降低。(5)兩種方法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性與對(duì)比分析。運(yùn)用兩種方法計(jì)算滑坡的穩(wěn)定性,即傳統(tǒng)的極限平衡法和有限元強(qiáng)度折減法。研究得出,隨著庫水位下降速率增加,滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)逐漸降低,當(dāng)庫水位下降速率設(shè)定為1.2m/day時(shí),邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)最低;兩種方法計(jì)算得到的穩(wěn)定性系數(shù)存在區(qū)別,傳統(tǒng)的極限平衡法計(jì)算整體穩(wěn)定性,即整個(gè)堆積層沿基巖的穩(wěn)定性,穩(wěn)定性系數(shù)偏小,而有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算的是局部穩(wěn)定性,即前緣淺層的穩(wěn)定性系數(shù),穩(wěn)定性系數(shù)偏大。
【關(guān)鍵詞】：三峽庫區(qū) 滑坡 庫水位下降 飽和-非飽和滲流 滑坡穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV221.2;P642.22
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景12
• 1.2 研究目的和意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 庫岸滑坡失穩(wěn)因素13-14
• 1.3.2 庫岸滑坡滲流場與浸潤線規(guī)律分析14
• 1.3.3 庫岸滑坡滲流場與穩(wěn)定性分析14-15
• 1.3.4 庫水位下降速率與滑坡穩(wěn)定性分析15-16
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線16-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.4.2 技術(shù)路線17
• 1.5 研究創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 第2章 飽和—非飽和穩(wěn)定性分析方法18-24
• 2.1 飽和-非飽和土滲流分析基本原理18-20
• 2.1.1 非飽和土的Darcy定律18
• 2.1.2 飽和-非飽和滲流控制方程18
• 2.1.3 非飽和土的有效應(yīng)力原理18-19
• 2.1.4 非飽和土的土-水特征曲線19-20
• 2.2 非飽和土的強(qiáng)度基本理論20-21
• 2.3 滑坡穩(wěn)定性分析方法21-23
• 2.3.1 極限平衡法21-22
• 2.3.2 有限元強(qiáng)度折減法22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 滑坡穩(wěn)定性影響因素研究分析24-50
• 3.1 滑坡穩(wěn)定性影響因素24-25
• 3.2 不同坡角滑坡穩(wěn)定性有限元分析25-35
• 3.3 不同滲透系數(shù)滑坡穩(wěn)定性有限元分析35-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 二層巖滑坡穩(wěn)定性研究分析50-72
• 4.1 二層巖滑坡工程地質(zhì)概況50-51
• 4.1.1 地理位置與交通50-51
• 4.1.2 水文氣象51
• 4.2 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件51-53
• 4.2.1 地形地貌51-52
• 4.2.2 地層巖性52
• 4.2.3 水文地質(zhì)條件52-53
• 4.2.4 不良地質(zhì)現(xiàn)象53
• 4.3 滑坡基本特征53-56
• 4.3.1 滑坡地形地貌53
• 4.3.2 滑坡物質(zhì)組成53-54
• 4.3.3 滑坡空間形態(tài)54-55
• 4.3.4 滑坡變形破壞55-56
• 4.4 有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性56-58
• 4.4.1 有限元計(jì)算模型56-57
• 4.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)57-58
• 4.4.3 工況模擬58
• 4.5 滲流場數(shù)值模擬結(jié)果及分析58-70
• 4.5.1 庫水位下降速率變化引起基質(zhì)吸力和飽和度的變化58-63
• 4.5.2 庫水位下降速率變化對(duì)滑坡坡體內(nèi)浸潤線的影響63-66
• 4.5.3 庫水位下降速率變化最危險(xiǎn)滑動(dòng)面66-69
• 4.5.4 庫水位下降速率變化對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響69-70
• 4.6 極限平衡法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性70-71
• 4.7 本章小結(jié)71-72
• 第5章 結(jié)論與展望72-74
• 5.1 結(jié)論72
• 5.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 致謝80

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本文編號(hào)：954317