山區(qū)峽谷型水庫(kù)塌岸安全性研究及防治
本文關(guān)鍵詞:山區(qū)峽谷型水庫(kù)塌岸安全性研究及防治,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:庫(kù)區(qū)邊坡坍塌、變形破壞是水利水電工程建設(shè)中普遍存在的問(wèn)題,尤其是山區(qū)峽谷型水庫(kù),由于庫(kù)區(qū)狹長(zhǎng),滑坡點(diǎn)多面廣,給水庫(kù)的正常運(yùn)用帶來(lái)了極大影響,同時(shí)也給庫(kù)岸工程設(shè)施(如公路、鐵路、廠房等)、房屋建筑、農(nóng)田、村莊等造成變形和破壞。水庫(kù)岸坡在庫(kù)水作用下,滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生變化,穩(wěn)定性分析及其防治措施更為復(fù)雜,一直是個(gè)有待解決的技術(shù)難題,開(kāi)展本課題研究具有很大的應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)價(jià)值。為此,本論文開(kāi)展了以下工作:(1)本文總結(jié)塌岸發(fā)生和發(fā)展的主要因素和塌岸模式,基于詳細(xì)的工程勘察和試驗(yàn),分析了所研究庫(kù)區(qū)塌岸的影響因素和坍塌模式,概述了庫(kù)區(qū)邊坡工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件,從而確定計(jì)算簡(jiǎn)圖和巖土參數(shù)。(2)本文提出利用Geoslope巖土分析軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)最終塌岸范圍預(yù)測(cè)計(jì)算的數(shù)值方法,以金安橋庫(kù)區(qū)碎石土邊坡為工程實(shí)例,結(jié)合前人提出的三種圖解方法(卡丘金法、卓洛塔寥夫法和三段法)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算分析,描述塌岸的動(dòng)力地質(zhì)過(guò)程并預(yù)測(cè)最終的塌岸范圍。通過(guò)四種塌岸預(yù)測(cè)方法對(duì)比分析,驗(yàn)證本文提出的Geoslope數(shù)值模擬塌岸預(yù)測(cè)方法的預(yù)測(cè)效果和適用性。(3)在對(duì)庫(kù)區(qū)邊坡安全性的研究中,采用巖土有限元軟件Geo-Slope,考慮邊坡飽和-非飽和應(yīng)力狀態(tài)的影響,應(yīng)用土水特征曲線,建立金安橋庫(kù)區(qū)碎石土邊坡二維飽和-非飽和滲流模型,模擬水庫(kù)初期蓄水-常水位運(yùn)行-泄水過(guò)程中邊坡的滲流特性和穩(wěn)定演變規(guī)律,分析庫(kù)水位升降和水位下降速率對(duì)坡體浸潤(rùn)線和安全系數(shù)的影響,描述了在庫(kù)水影響下,邊坡體滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的變化規(guī)律。(4)利用擬靜力法和動(dòng)力有限元法對(duì)比研究庫(kù)區(qū)邊坡在八級(jí)地震烈度下的抗震性,得到了擬靜力法(包括Janbu、Biship、Morgenstern-Price極限平衡法)計(jì)算的安全系數(shù)和動(dòng)力有限元法輸出的安全系數(shù)時(shí)程圖,從應(yīng)力應(yīng)變角度分析了地震工況下庫(kù)區(qū)邊坡的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變集中區(qū)。(5)在對(duì)庫(kù)區(qū)邊坡安全性研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)塌岸因素和模式將現(xiàn)有的各類庫(kù)區(qū)邊坡防護(hù)技術(shù)進(jìn)行歸納分類,針對(duì)不同的塌岸模式提出了相適應(yīng)的防治措施。本文還著重介紹了生態(tài)工程防護(hù)技術(shù),即植生帶防護(hù)、石籠植活樹(shù)樁防護(hù)以及生態(tài)磚植草防護(hù)等,以滿足護(hù)坡技術(shù)達(dá)到工程和景觀的雙重效益。
【關(guān)鍵詞】:庫(kù)區(qū)邊坡 碎石土 土水特征曲線 滲流特性 穩(wěn)定性 抗震性 防護(hù)
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TV697.33
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-24
- 1.1 選題依據(jù)及研究意義10-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-20
- 1.2.1 庫(kù)區(qū)邊坡安全性研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.2 庫(kù)區(qū)邊坡防治研究現(xiàn)狀19-20
- 1.3 庫(kù)區(qū)邊坡安全性研究及防治中存在的主要問(wèn)題20
- 1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線20-21
- 1.5 論文創(chuàng)新點(diǎn)21-24
- 第二章 庫(kù)岸坍塌的因素和模式24-32
- 2.1 庫(kù)岸坍塌的因素24-26
- 2.2 庫(kù)岸坍塌的模式26-27
- 2.3 研究區(qū)域地質(zhì)條件27-32
- 2.3.1 工程地質(zhì)條件27-30
- 2.3.2 水文地質(zhì)條件30
- 2.3.3 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖30-32
- 第三章 庫(kù)區(qū)邊坡塌岸預(yù)測(cè)研究32-46
- 3.1 卡丘金法32-34
- 3.2 卓洛塔寥夫法34-36
- 3.3 三段法36-38
- 3.4 Geoslope法最終塌岸范圍預(yù)測(cè)38-44
- 3.5 四種塌岸預(yù)測(cè)方法的對(duì)比驗(yàn)證44-46
- 第四章 庫(kù)區(qū)邊坡安全性研究46-68
- 4.1 庫(kù)區(qū)邊坡滲流特性研究46-54
- 4.1.1 非飽和土的滲透系數(shù)46-48
- 4.1.2 土水特征曲線48
- 4.1.3 二維飽和-非飽和滲流控制方程48-50
- 4.1.4 滲流模型說(shuō)明50-52
- 4.1.5 滲流特性分析52-54
- 4.2 庫(kù)區(qū)邊坡穩(wěn)定性研究54-58
- 4.2.1 非飽和土極限平衡法54-55
- 4.2.2 穩(wěn)定性分析55-57
- 4.2.3 水位下降速率對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響57-58
- 4.3 庫(kù)區(qū)邊坡抗震性研究58-68
- 4.3.1 動(dòng)力有限元法58-59
- 4.3.2 地震模型說(shuō)明59-61
- 4.3.3 抗震性分析61-68
- 第五章 庫(kù)區(qū)邊坡防護(hù)技術(shù)研究68-86
- 5.1 表面防護(hù)技術(shù)68-78
- 5.1.1 圬工防護(hù)68-73
- 5.1.2 石籠防護(hù)73-74
- 5.1.3 土工合成材料防護(hù)74-75
- 5.1.4 地表排水75
- 5.1.5 生態(tài)工程防護(hù)75-78
- 5.2 失穩(wěn)防護(hù)技術(shù)78-83
- 5.2.1 坡率法79
- 5.2.2 減重與反壓79
- 5.2.3 抗滑樁防護(hù)79-80
- 5.2.4 擋土墻防護(hù)80-82
- 5.2.5 錨桿與錨索82-83
- 5.2.6 地下排水83
- 5.3 不同塌岸模式防護(hù)建議83-84
- 5.4 適用于金安橋庫(kù)區(qū)邊坡的防護(hù)措施84-86
- 第六章 結(jié)論86-88
- 6.1 主要結(jié)論86-87
- 6.2 需要進(jìn)一步開(kāi)展的工作87-88
- 致謝88-90
- 附錄-研究生期間參加的項(xiàng)目和發(fā)表的論文90-92
- 參考文獻(xiàn)92-94
【參考文獻(xiàn)】
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