水庫(kù)環(huán)境中結(jié)構(gòu)復(fù)雜滑坡滲流場(chǎng)物理模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2024-04-14 03:07
水庫(kù)環(huán)境中,斜坡穩(wěn)定性變化的根本原因是庫(kù)水位波動(dòng)造成庫(kù)岸斜坡滲流場(chǎng)的改變。斜坡物質(zhì)均勻條件下,庫(kù)岸斜坡滲流場(chǎng)隨庫(kù)水位波動(dòng)的變化規(guī)律,前人已有大量研究。但是,當(dāng)庫(kù)岸斜坡物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí),斜坡內(nèi)滲流場(chǎng)的變化規(guī)律如何前人研究尚未涉及。水庫(kù)區(qū)大型老滑坡是物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的庫(kù)岸斜坡,老滑坡復(fù)活是水庫(kù)環(huán)境中最多發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題;诖,本文以三峽庫(kù)區(qū)具有三層滑帶、三層滑體且每層滑體物質(zhì)滲透性差異顯著的柴灣滑坡為原型,采用相似材料物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法,探究庫(kù)水位波動(dòng)條件下結(jié)構(gòu)復(fù)雜滑坡內(nèi)地下水滲流場(chǎng)變化規(guī)律。物理模型試驗(yàn)完成庫(kù)水位升降速率不同和滑坡層位滲透性差異滑坡模型3組、3個(gè)庫(kù)水位升降條件,采用微型滲壓計(jì)實(shí)時(shí)模型內(nèi)27個(gè)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)三縱、兩橫斷面上不同深度孔隙水壓力、浸潤(rùn)面變化特征;在與模型試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證對(duì)比基礎(chǔ)上,采用GeoStudio軟件中SEEP/W模塊,探究滑坡滲流場(chǎng)的變化規(guī)律及其與滑體滲透性和庫(kù)水位升降速率關(guān)系。論文研究發(fā)現(xiàn):(1)在相同庫(kù)水位升降速率條件下,庫(kù)水位上升時(shí),指向坡內(nèi)的動(dòng)水壓力大小與滑體滲透系數(shù)負(fù)相關(guān),浮托力大小與滑體滲透系數(shù)正相關(guān);庫(kù)水位下降時(shí),指向坡外的動(dòng)水壓力...
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.2.1 滑坡結(jié)構(gòu)及其水文地質(zhì)特征
1.2.2 水庫(kù)滑坡
1.2.3 滑坡滲流場(chǎng)研究方法
1.2.4 存在問(wèn)題
1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 柴灣滑坡及其基本特征
2.1 滑坡形態(tài)及規(guī)模
2.2 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)
2.3 滑坡水文地質(zhì)特征
2.4 滑坡變形特征
3 物理模型試驗(yàn)方案與模型制作
3.1 相似理論與模型設(shè)計(jì)
3.1.1 相似理論及其基本原理
3.1.2 模型試驗(yàn)相似比與試驗(yàn)工況
3.1.3 相似材料及其配比
3.2 模型箱與模型試驗(yàn)量測(cè)系統(tǒng)
3.2.1 滑坡物理模型箱體
3.2.2 模擬庫(kù)水水位及其控制和量測(cè)系統(tǒng)
3.2.3 孔隙水壓力量測(cè)與采集系統(tǒng)
3.2.4 其他量測(cè)與采集系統(tǒng)
3.3 模型制作
3.3.1 孔隙水壓力傳感器的標(biāo)定與埋設(shè)
3.3.2 模型鋪設(shè)
4 物理模型試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 模型1(自上而下K1+K2+K3,K1
4.1.1 孔隙水壓力變化特征
4.1.2 浸潤(rùn)線隨時(shí)間變化特征
4.1.3 模型1 滲流場(chǎng)變化基本規(guī)律
K2>K1)"> 4.2 模型2(自上而下K3+K2+K1,K3>K2>K1)
4.2.1 孔隙水壓力變化特征
4.2.2 浸潤(rùn)線變化特征
4.2.3 模型2 滲流場(chǎng)變化基本規(guī)律
K1 4.3 模型3(自上而下K2+K1+K3,K2>K1
4.3.1 孔隙水壓力變化特征
4.3.2 浸潤(rùn)線變化特征
4.3.3 模型3 滲流場(chǎng)變化基本規(guī)律
5 基于數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)復(fù)雜滑坡滲流場(chǎng)變化規(guī)律
5.1 方法選取及其基本原理
5.2 計(jì)算模型構(gòu)建
5.2.1 網(wǎng)格剖分
5.2.2 邊界條件與初始條件
5.2.3 計(jì)算工況與計(jì)算參數(shù)
5.3 數(shù)值模擬結(jié)果與物理模型試驗(yàn)對(duì)比
5.3.1 模型1(自上而下K1+K2+K3,K1
K2>K1)"> 5.3.2 模型2(自上而下K3+K2+K1,K3>K2>K1)
K1 5.3.3 模型3(自上而下K2+K1+K3,K2>K1
5.3.4 驗(yàn)證結(jié)果
5.4 滑坡滲流場(chǎng)隨滑體滲透性變化趨勢(shì)
5.4.1 模型4(自上而下K1+K3+K2,K1
5.4.2 模型5(自上而下K3+K1+K2,K1
5.4.3 模型6(自上而下K2+K3+K1,K1
5.5 滑體滲流場(chǎng)隨庫(kù)水位升降速率變化規(guī)律
5.5.1 升水階段滲流場(chǎng)隨速率變化規(guī)律
5.5.2 降水階段滲流場(chǎng)隨速率變化規(guī)律
6 水庫(kù)環(huán)境中結(jié)構(gòu)復(fù)雜滑坡滲流場(chǎng)變化規(guī)律
6.1 單層滑體對(duì)庫(kù)水位的響應(yīng)規(guī)律
6.2 不同結(jié)構(gòu)類型滑坡地下水響應(yīng)模式
7 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3954023
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.2.1 滑坡結(jié)構(gòu)及其水文地質(zhì)特征
1.2.2 水庫(kù)滑坡
1.2.3 滑坡滲流場(chǎng)研究方法
1.2.4 存在問(wèn)題
1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 柴灣滑坡及其基本特征
2.1 滑坡形態(tài)及規(guī)模
2.2 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)
2.3 滑坡水文地質(zhì)特征
2.4 滑坡變形特征
3 物理模型試驗(yàn)方案與模型制作
3.1 相似理論與模型設(shè)計(jì)
3.1.1 相似理論及其基本原理
3.1.2 模型試驗(yàn)相似比與試驗(yàn)工況
3.1.3 相似材料及其配比
3.2 模型箱與模型試驗(yàn)量測(cè)系統(tǒng)
3.2.1 滑坡物理模型箱體
3.2.2 模擬庫(kù)水水位及其控制和量測(cè)系統(tǒng)
3.2.3 孔隙水壓力量測(cè)與采集系統(tǒng)
3.2.4 其他量測(cè)與采集系統(tǒng)
3.3 模型制作
3.3.1 孔隙水壓力傳感器的標(biāo)定與埋設(shè)
3.3.2 模型鋪設(shè)
4 物理模型試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 模型1(自上而下K1+K2+K3,K1
4.1.1 孔隙水壓力變化特征
4.1.2 浸潤(rùn)線隨時(shí)間變化特征
4.1.3 模型1 滲流場(chǎng)變化基本規(guī)律
K2>K1)"> 4.2 模型2(自上而下K3+K2+K1,K3>K2>K1)
4.2.1 孔隙水壓力變化特征
4.2.2 浸潤(rùn)線變化特征
4.2.3 模型2 滲流場(chǎng)變化基本規(guī)律
K1
4.3.1 孔隙水壓力變化特征
4.3.2 浸潤(rùn)線變化特征
4.3.3 模型3 滲流場(chǎng)變化基本規(guī)律
5 基于數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)復(fù)雜滑坡滲流場(chǎng)變化規(guī)律
5.1 方法選取及其基本原理
5.2 計(jì)算模型構(gòu)建
5.2.1 網(wǎng)格剖分
5.2.2 邊界條件與初始條件
5.2.3 計(jì)算工況與計(jì)算參數(shù)
5.3 數(shù)值模擬結(jié)果與物理模型試驗(yàn)對(duì)比
5.3.1 模型1(自上而下K1+K2+K3,K1
K2>K1)"> 5.3.2 模型2(自上而下K3+K2+K1,K3>K2>K1)
K1
5.3.4 驗(yàn)證結(jié)果
5.4 滑坡滲流場(chǎng)隨滑體滲透性變化趨勢(shì)
5.4.1 模型4(自上而下K1+K3+K2,K1
5.4.2 模型5(自上而下K3+K1+K2,K1
5.4.3 模型6(自上而下K2+K3+K1,K1
5.5 滑體滲流場(chǎng)隨庫(kù)水位升降速率變化規(guī)律
5.5.1 升水階段滲流場(chǎng)隨速率變化規(guī)律
5.5.2 降水階段滲流場(chǎng)隨速率變化規(guī)律
6 水庫(kù)環(huán)境中結(jié)構(gòu)復(fù)雜滑坡滲流場(chǎng)變化規(guī)律
6.1 單層滑體對(duì)庫(kù)水位的響應(yīng)規(guī)律
6.2 不同結(jié)構(gòu)類型滑坡地下水響應(yīng)模式
7 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3954023
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