瓦屋山水电站环库区移民场地边坡稳定性分析

论文摘要

瓦屋山水电站环库区移民场地是洪雅县瓦屋山水电站工程移民迁建的重点地区,也是库区内边坡地质灾害多发地区。边坡在复杂地质环境、大规模的工程活动及暴雨等条件下,可能会发生变形,甚至失稳破坏。一旦失稳,将阻断交通,严重威胁人民的生命、财产安全。同时危及移民工程的建设,影响瓦屋山水电站工程移民工作进度。该场地边坡多为第四系冰水堆积、冰水湖堆积层边坡,具有特殊的工程性质。为加快瓦屋山水电站环库区移民场地地质灾害治理工作的进度,确保库区移民搬迁,对该区边坡灾害进行综合治理已刻不容缓。边坡稳定性分析和治理研究是边坡工程研究的核心问题。本文针对该地区边坡的特殊地质、环境与工程条件,在广泛了解相关资料的基础上,深入系统的分析了该地区地质灾害体的成因及现状。根据边坡的特征,运用现场调查、实验室土工试验、数值计算、理论分析和方案比选等方法,并结合具体边坡实例,对该地区边坡的综合治理进行了研究。其主要内容和成果包括:(1)本次研究以野外调查为主要手段,对研究区内所有灾点逐一进行现场调查,对严重的灾害点进行现场取样,以便进行土工试验,以此来确定场地岩土的物理、力学、水理性质。并利用现有的各种相关资料,从整体上把握该区边坡的工程地质条件,并提出影响边坡稳定性的因素。(2)在研究区,降雨是边坡稳定性的主要影响因素之一。在非饱和土坡稳定性验算中,由于非饱和土体中基质吸力对边坡稳定性有利,故不考虑孔隙水压力的影响。然而降雨使土体含水量增加,导致粘聚力、内摩擦角和基质吸力降低,从而在整体上降低了土体的抗剪强度;降雨使非饱和土坡重度增加,下滑力增大;雨水入渗产生渗透力等这些因素都对边坡的稳定性不利。根据调查分析,降雨量、地下水位与边坡的稳定性之间都存在着密切的关系,但以往人们对这种关系的认识和理解仍很不充分。论文从分析降雨诱发边坡失稳的原因入手,研究雨水入渗引发滑坡的物理过程,建立定量的分析模型。根据建立的分析模型,研究降雨与边坡稳定性之间的关系。结果表明:对稳定性安全系数(不考虑降雨作用时)较大的边坡,滑坡主要发生在降雨初期,降雨引起局部稳定性降低;对稳定性安全系数(不考虑降雨作用时)较小的边坡,既可能在降雨初期发生局部失稳,也可能在长期降雨作用下发生整体失稳。(3)在了解研究区边坡防治的基本原则、方法及综合治理措施的基础上,结合具体滑坡实例从预防与治理两方面出发,研究滑坡综合治理措施。提出了三种综合治理的方案,并对各个方案的特点和适宜性进行了分析,通过方案比选,决定采用方案二抗滑桩与截排水相结合为滑坡治理的综合治理方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景、目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边坡稳定性问题研究现状
• 1.2.2 赋水条件下的边坡稳定分析现状
• 1.2.3 土质边坡灾害治理研究现状
• 1.3 论文研究思路与主要内容
• 1.3.1 选题的研究思路和方法
• 1.3.2 选题的技术路线
• 第2章 研究区自然地理及地质概况
• 2.1 研究区自然地理概况
• 2.1.1 气象水文
• 1 气象
• 2 水文
• 2.1.2 地形地貌
• 2.2 研究区区域地质概况
• 2.2.1 地层岩性
• 2.2.2 物理地质现象
• 2.2.3 水文地质条件
• 2.2.4 研究区地质构造及地震
• 1. 区域构造发展概况
• 2. 断裂构造格架特征
• 3. 区域现代构造应力场特征
• 4. 新构造运动特征
• 2.2.5 区域构造稳定性
• 1. 历史地震及其对工程区的影响
• 2. 地震活动性
• 3. 地震危险性分析
• 4. 构造稳定性评价
• 第3章 研究区地质环境特征及岩土工程地质条件
• 3.1 场地第四纪地质环境特征
• 3.1.1 场地沉积物的主要沉积类型
• 3.1.2 不同成因沉积类型的时空分布
• 1. 冰碛物
• 2. 冰水沉积物
• 3. 冰湖沉积物
• 4. 残坡积
• 3.2 场地岩土工程地质条件分析
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 场地岩土的工程性质
• 3.2.1.1 土体的采样与加工
• 3.2.1.2 粘土力学参数试验
• 第4章 场地边坡稳定性影响因素分析
• 4.1 边坡变形破坏类型分类意义
• 4.2 边坡变形破坏类型
• 4.2.1 顺层滑坡
• 4.2.2 堆积层滑坡
• 4.2.3 膨胀土滑坡
• 4.3 影响场地土质边坡稳定性的主要因素
• 4.3.1 地形地貌特征的影响
• 4.3.2 地下水的影响
• 4.3.3 边坡岩土体类型和性质的影响
• 4.3.4 地质构造的影响
• 4.3.5 边坡形态的影响
• 4.3.6 各种触发因素的影响
• 1. 降雨的影响
• 2. 地震的影响
• 3. 开挖和堆载的影响
• 4.3.7 影响因素小结
• 第5章 雨水入渗时研究区土坡稳定性分析
• 5.1 场地边坡稳定性分析的极限平衡法
• 5.1.1 边坡稳定性分析的定量分析及极限平衡法
• 1. 定量分析
• 2. 极限平衡法边坡稳定性分析
• 5.2 雨水入渗对场地边坡稳定的影响
• 5.3 降雨量、降雨强度、降雨历时及降雨形式对边坡稳定性的影响
• 5.3.1 边坡失稳和降雨量的关系
• 5.3.2 边坡失稳和降雨强度及持时的关系
• 5.3.3 边坡失稳和降雨形式的关系
• 5.4 考虑降雨入渗作用的边坡稳定分析方法
• 5.4.1 前人研究结果
• 5.4.2 降雨作用下边坡稳定性系数计算公式的推导
• 5.4.2.1 情形一
• 5.4.2.2 情形二
• 5.4.2.3 情形三
• 5.4.2.4 情形四
• 5.5 边坡稳定性分析实例:风江村马坎滑坡
• 5.5.1 滑坡概况
• 5.5.2 定性分析
• 5.5.3 定量分析—考虑降雨入渗时土坡稳定性分析
• 5.5.3.1 滑坡剩余下滑力计算
• 1. 计算公式
• 2. 计算结果
• 第6章 场地边坡防治措施分析
• 6.1 边坡防治的基本原则
• 6.2 滑坡防治的方法
• 6.2.1 绕避
• 6.2.2 监测预报
• 6.2.3 简单工程处理
• 6.2.4 综合治理
• 6.3 滑坡治理措施综述
• 6.3.1 排水措施
• 6.3.2 改变斜坡外形—减重和反压
• 6.3.3 支挡工程
• 6.4 综合防治实例:以凤江马坎滑坡
• 6.4.1 滑坡成因分析
• 6.4.2 滑坡综合治理方案比较
• 6.4.2.1 滑坡治理方案
• 方案一:抗滑挡墙+截排水
• 方案二:抗滑桩+桩间挡墙+截排水
• 方案三:绕避滑坡
• 6.4.2.2 治理措施方案的适宜性论证
• 方案一:抗滑挡墙+截排水
• 方案二:抗滑桩+桩间挡墙+截排水
• 方案三:绕避滑坡
• 6.4.2.3 治理措施建议
• 6.4.2.4 研究区其余几处滑坡综合治理措施
• 结论
• 结论
• 存在问题及建议
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果