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滇东北太平滑坡稳定性分析及其防治对策研究

作　者: 廖坤炎
导　师: 曹运江；肖正辉；曹修定
学　校: 湖南科技大学
专　业: 地质资源与地质工程
关键词: 太平滑坡极限平衡法稳定性分析三维数值模拟防治对策
分类号: P642.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文以云南省东北部水富县的太平滑坡为研究对象,采用地质原型现场调查研究与地质过程分析相结合的研究方法。在全面收集前人的研究资料和进行现场实地勘查的基础上,以野外地质原型调研与室内分析相结合、工程地质与岩体力学相结合、现场试验与室内试验相结合、模式分析与模拟研究相结合的思路,系统地研究了该滑坡的特征、形成条件、成因机制、稳定性分析及其防治对策。本论文研究主要获得如下几方面认识:①在地质环境条件调查研究的基础上,通过钻孔、槽探及物探等多种工程勘察手段对比研究,太平滑坡岩土体“二元结构”特征明显,滑坡体受地下水位影响较大。工程地质条件分析表明,太平滑坡目前整体趋于基本稳定,滑动面尚未完全贯通,但仍处于整体蠕动滑移和前缘频繁滑落状态,若遇强降雨,该滑坡仍有加速蠕滑而导致整体滑动的可能。②工程地质条件分析得出,太平滑坡的成因机制为滑移-拉裂型。在该滑坡的形成过程中,斜坡体的岩土特性、结构特征及其所处的地质构造条件是该滑坡形成的基本原因;人类工程活动是促使该滑坡发生、发展的重要原因;而强降雨是造成该滑坡滑动的诱因。③通过极限平衡法计算,太平滑坡在自重条件下的稳定性系数为1.070¹.083,自重+暴雨条件下为0.927⁰.942,自重+地震条件下为0.956⁰.970,自重+暴雨+地震条件下为0.803⁰.815。计算结果表明,在自重条件下太平滑坡处于基本稳定状态,在暴雨、地震及其组合工况下均处于不稳定状态。④应用FLAC^3D程序进行数值模拟分析,结果显示,自重条件下太平滑坡主应力以压应力为主,塑性破坏区只分布于滑坡后缘有拉裂缝的位置。滑坡整体没有明显的位移,只在滑坡前缘临空处局部有失稳现象。将计算成果与太平滑坡实地调查研究和工程地质分析对比可知,其分析成果基本一致,表明太平滑坡稳定性分析是合理的。⑤综合考虑太平滑坡工程地质条件、滑坡特征、成因机制及其稳定性,通过太平滑坡防治工程方案比选,针对该滑坡特点提出了“抗滑桩支挡结合桩间板墙”治理工程方案。最后设计出地表位移监测、深部位移监测及地表降雨和地下水位监测的综合监测方案。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章前言  11-23
  1.1 研究意义及选题依据  11-13
    1.1.1 研究意义  11
    1.1.2 选题依据  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-19
    1.2.1 滑坡稳定性评价研究现状  13-17
    1.2.2 滑坡防治研究现状  17-19
  1.3 研究内容及技术路线  19-20
    1.3.1 研究内容  19-20
    1.3.2 技术路线  20
  1.4 完成的主要工作量  20-21
  1.5 主要认识  21-23
第二章滑坡区工程地质条件  23-32
  2.1 地形地貌  23-24
  2.2 气象水文  24-25
    2.2.1 气象  24
    2.2.2 水文  24-25
  2.3 地层岩性  25-27
  2.4 地质构造  27-28
  2.5 新构造运动与地震  28-31
  2.6 水文地质  31
  2.7 工程地质岩组  31-32
第三章滑坡特征及其成因机理研究  32-55
  3.1 滑坡边界、规模及形态特征  32-33
  3.2 滑坡结构特征及其物质组成  33-42
    3.2.1 基于地质信息技术的滑坡体结构  35-39
    3.2.2 滑坡物质组成及岩土体结构特征  39-42
  3.3 滑坡残坡积土三轴剪切试验  42-46
  3.4 滑坡体变形破坏特征  46-49
  3.5 滑坡形成条件及成因机理分析  49-55
    3.5.1 滑坡形成条件分析  49-52
    3.5.2 滑坡成因机理分析  52-55
第四章滑坡稳定性分析与评价  55-71
  4.1 定性分析  55-56
  4.2 滑坡稳定性极限平衡法分析  56-61
    4.2.1 计算原理  56-59
    4.2.2 计算工况  59
    4.2.3 计算模型及计算参数  59-60
    4.2.4 计算结果  60-61
  4.3 滑坡稳定性三维数值模拟分析  61-71
    4.3.1 FLAC~(3D) 模型的建立  62-64
    4.3.2 岩土体物理力学参数的选取及计算工况  64-65
    4.3.3 自重条件下模拟成果分析  65-68
    4.3.4 暴雨条件下模拟成果分析  68-71
第五章滑坡防治对策研究  71-85
  5.1 滑坡防治工程方案研究  71-80
    5.1.1 滑坡防治的必要性和紧迫性  71
    5.1.2 滑坡防治目标及原则  71
    5.1.3 滑坡治理工程方法概述  71-72
    5.1.4 太平滑坡治理工程方案比选  72-73
    5.1.5 太平滑坡治理工程设计研究  73-80
  5.2 滑坡监测方案研究  80-85
    5.2.1 滑坡监测的必要性和作用  80
    5.2.2 滑坡监测的任务和目的  80
    5.2.3 滑坡监测方案的原则  80-81
    5.2.4 滑坡监测方法及仪器  81-82
    5.2.5 太平滑坡监测系统研究  82-85
第六章结论  85-87
参考文献  87-90
致谢  90-91
附录 1：攻读学位论文期间参与的科研与工程项目  91
附录 2：攻读学位论文期间发表的学术论文  91

滇东北太平滑坡稳定性分析及其防治对策研究

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