降雨条件下峡口滑坡物理模型试验研究

论文摘要

峡口滑坡位于四川省雅安市陇西河峡谷左岸的峡口地区。现有的观测资料表明,每到雨季,滑坡前缘的公路堡坎都有变形迹象,并时有块石滚落造成交通堵塞。峡口滑坡一旦滑动堵住陇西河,使其形成堰塞湖,将对雅安市区居民的生命和财产安全产生极大威胁,因而研究降雨条件下峡口滑坡的变形及其稳定性,对于防治峡口滑坡具有实际意义。本文在借鉴前人研究成果的基础上,通过收集野外勘测资料和现场踏勘等方式,详细掌握峡口滑坡的地形地貌、岩层特征、物质组成等特点,结合滑坡区内的地质环境条件,分析了滑坡各组成部分的工程地质特性和变形破坏机制。根据相似理论,建立1：100室内物理模型,在三种不同雨强的工况下进行模拟试验,对各种工况的试验结果进行对比分析,研究不同降雨条件下滑坡位移、土压力、孔隙水压力的变化规律,了解峡口滑坡的破坏方式、运动特性、破坏位置等,预测滑坡破坏的发展过程及演化趋势。用仿真软件Geostudio2007中的seep/w、sigma/w和slope/w模块对峡口滑坡进行数值模拟,得出不同降雨强度工况下滑坡土体内部渗流场、应力场、位移场和稳定性的变化特征,并把计算结果与模型试验结果相互对比进行验证。最后,综合分析模型试验结果和数值模拟结果,得出总结性的认识和规律,并对峡口滑坡的预防和治理提出建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的与意义
• 1.2 国内外研究现状及不足
• 1.2.1 降雨型滑坡的研究现状及不足
• 1.2.2 峡口滑坡研究现状及不足
• 1.3 论文研究方案和技术路线
• 1.3.1 研究的目标
• 1.3.2 研究的内容
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 峡口滑坡工程地质条件及特征
• 2.1 自然地理条件
• 2.2 气象水文
• 2.3 地形地貌
• 2.4 地层岩性
• 2.5 地质构造
• 2.6 水文地质条件
• 第三章 峡口滑坡特征分析
• 3.1 峡口滑坡工程地质特性
• 3.1.1 老滑坡工程地质特性
• 3.1.2 新滑坡工程地质特性
• 3.1.3 变形体工程地质特性
• 3.2 峡口滑坡变形特征及成因分析
• 3.2.1 老滑坡的变形特征及成因分析
• 3.2.2 新滑坡的变形特征及成因分析
• 3.2.3 变形体的变形特征及成因分析
• 3.3 峡口滑坡滑体及滑带土物理参数的研究
• 3.3.1 峡口滑坡滑体及滑带的土体物理性质
• 3.3.2 峡口滑坡滑体和滑带强度参数的研究
• 3.3.3 峡口滑坡滑体和滑带渗透系数的研究
• 3.3.4 峡口滑坡滑体和滑带物理参数综合取值
• 第四章 峡口滑坡物理模型试验
• 4.1 模型试验的设计
• 4.2 相似材料研究
• 4.2.1 滑带土相似材料的研究
• 4.2.2 滑体土相似材料的研究
• 4.3 试验仪器
• 4.3.1 数据采集系统
• 4.3.2 基于光学原理的非接触式位移测量系统
• 4.3.3 测量仪器的布置
• 4.4 模型成型
• 4.4.1 模型成型方法的研究
• 4.4.2 模型的铺设
• 4.5 试验工况的设计
• 4.5.1 工况一：实际降雨过程模拟
• 4.5.2 工况二：暴雨方案模拟
• 4.5.3 工况三:久雨方案模拟
• 4.6 试验现象及数据分析
• 4.6.1 工况一的试验现象及数据分析
• 4.6.2 工况二的试验现象及数据分析
• 4.6.3 工况三的试验现象及数据分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 峡口滑坡数值模拟
• 5.1 概述
• 5.2 数值模拟软件简介
• 5.3 降雨渗流数值模拟
• 5.3.1 计算模型及有限网格的划分
• 5.3.2 模型的边界条件和初始条件
• 5.3.3 模型参数和计算方案的选取
• 5.3.4 渗流模拟结果分析
• 5.4 滑坡体应力场分析和稳定性计算
• 5.4.1 模型的边界条件和初始条件
• 5.4.2 滑坡内部应力、应变分析
• 5.4.3 三种工况滑坡稳定性计算
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论和防治建议
• 致谢
• 参考文献