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三峡库区晒盐坝滑坡在暴雨与库水位下降条件下稳定性影响分析

作　者: 帅红岩
导　师: 韩文喜
学　校: 成都理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 库区滑坡 库水位下降 降雨入渗 非稳定渗流 稳定性系数
分类号: P642.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 129次
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内容摘要


三峡水库建成蓄水后,三峡水库坝前水位在145m～175m～145m之间变动,水库水位变幅为30m。库区滑坡在暴雨、库水位变化等环境因素作用下将长期受到潜水和周期性的流水冲刷,使其浮力减重、浸泡软化,以及长年受到高、低库水位的动态变化的作用和影响,产生很大的渗透力,会降低库岸滑坡岩土体的抗剪强度,导致古滑坡的复活和新滑坡的产生,这样势必会影响三峡库区人民的生命安全和三峡水运交通的正常运营。因此库水位下降和暴雨产生的渗流作用对滑坡稳定性的影响是三峡库区人民生命安全和水库运营面临的一个重要问题。本文选取重庆市云阳县晒盐坝滑坡为研究对象,研究在暴雨和库水位下降不利条件下的滑坡稳定性问题。运用饱和一非饱和渗流理论、Fredlund提出的传统极限平衡方法的延伸法,针对库水位下降和暴雨入渗情况下非饱和土非稳定渗流场的变化以及暴雨和库水位下降各因素对滑坡稳定性的影响计算进行了较为深入的研究,得出了暴雨及库水位下降等不利条件下,晒盐坝滑坡稳定性变化的规律。本文的主要内容和研究成果如下:(1)对晒盐坝滑坡的自然地理、地形地貌、地层岩性、气象、水文地质等地质背景条件进行了分析,阐明了晒盐坝滑坡的工程地质环境。(2)对晒盐坝滑坡的基本特征做了阐述,对监测资料进行整理分析,从内因和外因两方面研究滑坡的影响因素从而得出晒盐坝滑坡的破坏机理。(3)阐述了非饱和土稳定、非稳定渗流问题的基本概念及其定解条件,基于饱和一非饱和渗流的控制方程和伽辽金(Galerkin)加重残差(weighed residual)法推导的饱和一非饱和渗流计算有限元方程式为数值模拟的分析原理,运用渗流软件对库水位下降和降雨入渗两种不利条件进行非饱和土非稳定渗流计算,得到各工况下各时刻浸润线的变化和总水头、孔隙水压力的等值线图并进行分析评价,探讨库水位下降速度、降雨强度、降雨持时、坡度等参数的变化对滑坡渗流场的影响。(4)从分析库水位下降和降雨入渗的机理为基础,将库水位下降和降雨入渗作为晒盐坝滑坡稳定性分析的重要因素。本文将库水位下降和降雨入渗的渗流场得到的孔隙水压力引入到非饱和土抗剪强度理论中,采用Fredlund改进的极限平衡法进行稳定性计算,在不同的库水位下降速度和不同的降雨强度、降雨持续时间等因素影响下,得出各工况下晒盐坝滑坡的稳定性系数,并总结出各影响因素下晒盐坝滑坡稳定性系数的变化规律,对滑坡的稳定性进行评价和预测,并为提出治理措施提供了可靠的理论依据。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 前言  10-17
  1.1 选题依据及研究意义  10-11
    1.1.1 选题依据  10-11
    1.1.2 研究意义  11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 水库滑坡的定性研究  11-12
    1.2.2 水库滑坡的定量研究  12-15
  1.3 主要研究内容及技术路线  15-17
    1.3.1 主要研究内容  15
    1.3.2 技术路线  15-17
第2章 滑坡自然地理及地质环境条件  17-21
  2.1 滑坡的自然地理  17-18
  2.2 区域地质条件  18-19
    2.2.1 气象水文  18
    2.2.2 地形地貌  18-19
    2.2.3 地层岩性  19
  2.3 水文地质条件  19-21
第3章 滑坡特征及机理分析  21-29
  3.1 滑坡的基本特征  21-23
    3.1.1 滑坡边界、规模、形态特征  21-22
    3.1.2 滑坡物质组成  22-23
  3.2 滑坡变形破坏特征  23-26
    3.2.1 地表变形特征  23
    3.2.2 监测资料变形特征  23-26
  3.3 滑坡的影响因素及机理分析  26-29
    3.3.1 滑坡影响因素  26-27
    3.3.2 滑坡机理分析  27-29
第4章 暴雨与库水位下降条件下非饱和土渗流分析  29-69
  4.1 非饱和土渗流分析原理  29-35
    4.1.1 基本概念  29-30
    4.1.2 非饱和土渗流分析原理  30-35
  4.2 非饱和土非稳定渗流的定解条件  35-36
    4.2.1 边界条件  35-36
    4.2.2 初始条件  36
  4.3 模型的建立  36-42
    4.3.1 计算工况  36-38
    4.3.2 数值计算模型  38
    4.3.3 参数选取  38-39
    4.3.4 模型的边界条件和初始条件  39-42
  4.4 库水位下降滑坡的渗流分析  42-57
    4.4.1 库水位下降速度的影响  42
    4.4.2 库水位下降数值模拟结果分析  42-57
  4.5 暴雨入渗滑坡的渗流分析  57-69
    4.5.1 暴雨入渗过程  57
    4.5.2 暴雨入渗数值模拟结果分析  57-69
第5章 暴雨与库水位下降条件下滑坡稳定性分析  69-97
  5.1 分析原理与参数选取  69-73
    5.1.1 分析原理  69-72
    5.1.2 参数选取  72-73
  5.2 库水位下降滑坡的稳定性分析  73-84
    5.2.1 库水位下降影响滑坡稳定的机理分析  73-74
    5.2.2 库水位下降条件下滑坡稳定性计算与分析  74-84
  5.3 暴雨条件下滑坡稳定性分析  84-94
    5.3.1 暴雨入渗影响滑坡的机理分析  84
    5.3.2 暴雨条件下滑坡稳定性计算与分析  84-94
  5.4 滑坡稳定性综合分析、评价与预测  94-95
  5.5 滑坡监测治理措施  95-97
第6章 结论与建议  97-100
  6.1 结论  97-98
  6.2 建议  98-100
致谢  100-101
参考文献  101-105
攻读学位期间取得学术成果  105

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 工程地质学 > 动力地质及工程地质作用 > 滑坡
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