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唐家山堰塞坝形成机制及溃坝模式分析

作　者: 王军桥
导　师: 胡卸文
学　校: 西南交通大学
专　业: 地质工程
关键词: 唐家山堰塞坝渗流场渗透坡降坝坡稳定性溃坝模式
分类号: P642.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 200次
引　用: 2次
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内容摘要

2008年5月12日,四川省汶川县发生了里氏8级大地震,地震除了直接给灾区人民带来生命和财产损失外,还产生了大量的次生地质灾害,尤其是在受灾严重的山区形成了大量的崩塌、滑坡、泥石流。其中广受人们关注的是距北川县城上游约4.7km处通口河右岸唐家山发生高速滑坡堵江,并形成顺河向长803.4m,横河向最大宽度611.8m,高82～124m,平均面积约30万m2,推测体积为2037万m3的堰塞坝。随着堰塞湖水位逐渐抬升,堰塞坝上下游水头差不断增大,水流已通过坝体向下游渗透。堰塞坝体是否发生渗流管涌或坝体边坡失稳,进而导致整体溃坝成为众人关注的问题。在准确获取堰塞坝体地质结构及相关土体物理力学参数的基础上,本文首先对唐家山滑坡形成条件及堰塞坝形成机制进行分析。唐家山原坡体在地形上三面临空、坡内软弱夹层与结构面的不利组合以及“5.12”大地震是形成唐家山滑坡的主要因素。堰塞坝的形成机制概括为以下几个阶段：地震作用→滑坡体前缘剪切、后缘拉裂形成贯通滑面→滑坡体高速下滑、形成气浪、前缘刨蚀河床→后缘边坡坐落下滑→滑坡前缘受阻停止滑动→滑坡体堵江→堰塞坝形成。其次,根据土体相关参数模拟了四种水位(710m、720m、730m和740m)条件下堰塞坝体内部渗流场,分析坝体的渗流稳定性,模拟显示下游局部地方因渗透坡降大于允许坡降产生破坏,但其范围较小,不会形成大范围的渗流管涌破坏。对740m水位条件下堰塞坝上下游边坡稳定性模拟结果表明,除坝体表面碎石土在上游前缘表层及下游坡脚处发生小范围破坏外,坝体整体稳定,即使在Ⅷ度地震烈度下坝体整体依然稳定,不会发生整体性溃决或半溃。最后,根据前面坝体稳定性结果认为除局部坝体边坡小范围滑塌破坏外,堰塞坝在漫坝前不会发生整体或局部溃坝。当水位超过坝顶最低高程时(752m),坝体将发生漫坝破坏,其溃决模式为渐进式溃决。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-20
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-18
    1.2.1 滑坡堵江研究现状  11-13
    1.2.2 渗流国内外研究现状  13-16
    1.2.3 边坡稳定性研究现状  16-18
  1.3 主要研究内容及技术路线  18-20
第2章唐家山区域地质环境特征  20-26
  2.1 地形地貌  20-21
  2.2 地层岩性  21
  2.3 地质构造及地震  21-24
  2.4 水文气象条件  24
    2.4.1 流域概况  24
    2.4.2 气候特性  24
  2.5 物理地质现象  24-26
第3章唐家山堰塞坝地质特征  26-31
  3.1 堰塞坝形态特征  26-27
  3.2 堰塞坝物质组成  27-30
  3.3 堰塞坝地质结构特点  30-31
第4章唐家山堰塞坝形成机制  31-35
  4.1 唐家山滑坡形成条件  31
  4.2 唐家山堰塞坝形成机制分析  31-35
第5章唐家山堰塞坝稳定性分析  35-65
  5.1 堰塞坝坝体渗流稳定性分析  35-49
    5.1.1 Visual Modflow基本理论及软件特点  35-37
    5.1.2 模型的建立  37-39
    5.1.3 堰塞坝渗流场模拟分析  39-49
  5.2 堰塞坝上下游边坡稳定性分析  49-65
    5.2.1 上下游边坡稳定量分析  49-52
    5.2.2 堰塞坝上下游边坡稳定性FLAC模拟分析  52-65
第6章唐家山堰塞坝溃坝模式分析  65-68
  6.1 坝体渗流管涌分析  65
  6.2 堰塞坝上下游边坡稳定性分析  65-66
  6.3 坝顶漫溢分析  66
  6.4 堰塞坝溃坝模式  66-68
结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  73-74

唐家山堰塞坝形成机制及溃坝模式分析

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