本文選題：崩岸　切入點(diǎn)：物理力學(xué)性質(zhì)　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：河流崩岸是一個(gè)跨學(xué)科的前沿研究課題,目前,對(duì)崩岸機(jī)理的研究尚未清楚,崩岸問(wèn)題還沒(méi)有得到較好的解決,缺乏各學(xué)科的綜合交叉研究。通過(guò)對(duì)河岸崩塌機(jī)理研究成果,旨在豐富各學(xué)科的內(nèi)容,具有重要的理論價(jià)值。依托和悅洲崩岸治理工程,通過(guò)對(duì)河岸崩岸的模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬以及理論分析,揭示崩岸演化規(guī)律,對(duì)崩岸機(jī)理的進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)和理論探討。采用室內(nèi)模型試驗(yàn)的方法,重點(diǎn)分析坡體在四種不同地下水位與坡前水位組合工況下的坡內(nèi)孔隙水壓力、土壓力以及坡體位移的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:坡體從穩(wěn)定到崩塌大致經(jīng)歷了水流沖刷、裂縫發(fā)育、整體崩塌的過(guò)程;在崩塌過(guò)程中,孔隙水壓力基本保持穩(wěn)定,而坡體崩塌時(shí)土壓力值發(fā)生突變,且在突變前有一定的上升或波動(dòng)現(xiàn)象;工況一與工況二試驗(yàn)結(jié)果比較,得出當(dāng)?shù)叵滤环�(wěn)定且坡前水位較高,坡體較為容易發(fā)生崩塌;工況二與工況三試驗(yàn)結(jié)果比較,當(dāng)坡前水位一定且地下水位較高時(shí),坡體易失穩(wěn);在工況四坡前水位下降過(guò)程中,地內(nèi)水位具有滯后性,坡內(nèi)形成非穩(wěn)定滲流。采用數(shù)值模擬方法,結(jié)合考慮流固耦合理論及強(qiáng)度折減法,研究水位下降過(guò)程中的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題。研究結(jié)果表明:在水位下降過(guò)程中,坡內(nèi)孔隙水壓力逐漸減小,坡內(nèi)滲透壓逐漸增大,坡體表層低應(yīng)力區(qū)(130kPa區(qū)域)范圍增大且逐漸向坡腳處移動(dòng),坡體穩(wěn)定性下降,逐漸失穩(wěn)破壞。綜合研究成果,水位驟降是最危險(xiǎn)工況之一,當(dāng)水位快速下降時(shí),平衡岸坡飽和土體的側(cè)向靜水壓力迅速減小,坡內(nèi)水位的滯后性導(dǎo)致孔隙水壓力未完全消散,同時(shí)又產(chǎn)生指向坡外的滲透壓力,不利于岸坡穩(wěn)定。因此,在豐水期更需防范崩岸險(xiǎn)情。且在實(shí)際工程中,不僅要監(jiān)測(cè)坡體位移變化,其表層應(yīng)力的監(jiān)測(cè)分析也是必要的,這為深入研究皖江崩岸提供了新思路。
[Abstract]:River bank collapse is an interdisciplinary and frontier research subject. At present, the research on the mechanism of bank collapse is not clear, the problem of bank collapse has not been solved well, and there is a lack of comprehensive cross-study of various disciplines. In order to enrich the contents of various disciplines and have important theoretical value, relying on the Heyuezhou bank collapse control project, through the model test, numerical simulation and theoretical analysis of the bank collapse, the law of bank collapse evolution is revealed. This paper makes a preliminary understanding and theoretical discussion on the mechanism of bank collapse. By using the method of indoor model test, the pore water pressure of slope body under four different conditions of combination of groundwater level and front water level is analyzed emphatically. The experimental results show that the slope body experienced the process of flow erosion, fracture development and overall collapse from stability to collapse, and pore water pressure remained stable in the process of collapse. However, when the slope collapses, the earth pressure changes, and there is a certain rise or fluctuation before the abrupt change, the results of the first condition and the second condition show that when the groundwater level is stable and the front water level is high, the slope body is prone to collapse. Compared with the test results of the third condition, the slope body is vulnerable to instability when the water level in front of the slope is fixed and the groundwater level is high, and the water level within the ground has the hysteresis in the process of the water level falling in the four slopes under the working conditions. Unsteady seepage is formed in the slope. The slope stability in the process of water level decline is studied by using numerical simulation method, considering the fluid-solid coupling theory and strength reduction method. The results show that: in the process of water level falling, The pore water pressure in the slope decreases gradually, the osmotic pressure in the slope increases gradually, the area of low stress region of slope surface layer increases and gradually moves to the foot of the slope, the stability of the slope body decreases and the stability of the slope is destroyed gradually. The sudden drop of water level is one of the most dangerous conditions. When the water level drops rapidly, the lateral hydrostatic pressure of equilibrium bank saturated soil decreases rapidly, and the pore-water pressure does not dissipate completely due to the lag of the water level in the slope. At the same time, the seepage pressure pointing to the slope is also produced, which is not conducive to the stability of the bank slope. Therefore, in the high water season, it is more necessary to prevent the bank collapse. In the actual engineering, it is necessary not only to monitor the displacement of the slope body, but also to monitor and analyze the surface stress. This provides a new idea for the further study of the bank collapse of Anhui River.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV147

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