岩质斜坡倾倒过程与堆积体变形失稳机理研究——以南洞子滑坡为例

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:redfox1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会经济的发展,人类工程活动范围不断扩张,大量岩质斜坡倾倒变形现象在水电、公路和矿山等边坡中被揭露和发现,引起了众多学者的关注。近年来,针对倾倒变形体的研究成果不断涌现,但研究对象多针对发育于纵向河谷的倾倒变形体,且大多发育于青藏高原东侧深切河谷上游,对横向河谷倾倒变形体研究相对较少。由此,本文研究的南洞子滑坡地处冀北辽西地区,为一处横向河谷发育的倾倒变形体。受前缘公路开挖坡脚影响,发生局部变形失稳,后采用削方减载+截排水沟方案进行应急治理,投入了大量的人力物力,治理费用高达2000余万元,但治理后其变形仍未得到有效控制,变形现象不断加剧,部分治理工程失效。因此对南洞子滑坡的倾倒变形过程和失稳机制进行研究是十分有必要的。本文从倾倒变形体的坡体结构、倾倒变形过程演化、倾倒变形力学机制、堆积体变形失稳机制和防治措施评价预测等多方面展开系统研究,具体研究内容如下:(1)利用钻孔数据和野外调查分析斜坡变形破坏的发育分布规律和坡体结构,进行工程地质分区。(2)运用自然历史分析法深入分析斜坡倾倒变形的演化过程、影响因素和力学机制。(3)研究滑带土的矿物成分、微观结构和不同含水率下力学强度,分析滑带土遇水软化特性。基于位移监测数据,研究坡体变形与降雨之间的关系,分析堆积体斜坡的变形失稳机制和影响因素。(4)采用数值模拟对斜坡在多次开挖过程及降雨工况下的应力应变和位移情况与监测数据进行比对分析,验证堆积体斜坡的变形失稳机制,基于变形情况对防治措施预期效果评价。得出如下结论:(1)发现斜坡岩体朝上游冲沟侧存在明显的倾倒变形现象,两侧边界分别受上下游冲沟控制。并根据钻孔揭露岩芯的岩层倾角、卸荷特征和风化特征等分级指标由外到内将斜坡岩体划分为坠覆体区(A)、强倾倒变形区(B)、弱倾倒变形区(C)和原始基岩区(D)。(2)从地质构造、地形临空条件、地层岩性和岩体组合等四个方面分析斜坡发生倾倒变形的影响因素,认为南洞子倾倒变形体的形成经历了卸荷回弹层间错动阶段、软弱基座压缩岩层弯曲拉张阶段、板梁根部折断阶段和切层蠕滑重力坠覆阶段,并对其力学机制进行分析。(3)对滑带土的遇水软化特性进行研究,发现滑带土中粘土矿物含量较高,力学强度具有明显的遇水软化特性。分析变形监测数据认为滑坡的变形与降雨的关系极为密切,变形程度总体为滑坡后缘侧大于前缘侧,并且后缘滑体发生变形的时间也早于前缘滑体。认为该斜坡的变形破坏机制为推移式,地质力学模式为蠕滑-拉裂。其变形失稳机制为:斜坡岩体多次开挖后出现应力松弛和局部应力集中现象,加剧了斜坡变形。并且由于斜坡岩体松散,风化程度严重,透水性好。斜坡的有效应力和抗滑力出现明显下降,致使堆积体沿着强倾倒底界滑动。(4)通过Flac3D软件分析斜坡在多次开挖和降雨工况下堆积体斜坡内部的应力应变变化和稳定性,通过数值模拟计算发现,堆积体斜坡天然条件下的整体稳定性较好,处于稳定状态,在降雨工况下,堆积体斜坡处于欠稳定状态。基于斜坡变形破坏特征,提出了抗滑桩+格构锚索联合支挡和双排抗滑桩支挡两种防治方案,通过综合对比,认为方案二的双排抗滑桩方案更为合理。
其他文献
自然基础上的人为干扰活动,造成的综合影响正在改变生态系统的结构和功能。生态累积效应对于了解人类的开发建设活动与城市生态系统相互作用的综合影响有重要作用。基于此背景,本文以乌鲁木齐中心城区为研究对象,通过探讨其景观格局演变以及生态累积效应,对重新构建城市生态系统提出景观生态优化,以期能够对城市生态建设有一定的借鉴价值。本文在查阅国内外相关研究文献的基础上,梳理了国内外生态累积效应的发展现状,归纳了基
学位
湿地是“地球之肾”,对湿地进行保护与修复并建立湿地公园是国家近几十年来重要建设举措,随着国家倡导湿地公园的建设,全国各地在建设时争相效仿,导致许多湿地公园景观设计中地域文化缺失,城市传统空间与文化断裂。文化是一个民族的血液和灵魂,具有社会属性人类活动中的产物与自然地理环境交织出了每个地域独特的文化,因交织而升华,因此,将地域文化融入到城市湿地公园景观设计中显得尤为重要。本文以蓬安相如湖漫滩湿地公园
学位
快速城镇化进程给我国乡村带来了许多问题,对于生态环境的维护和修复也面临着诸多挑战,而随着党的十九大提出的乡村振兴战略和生态文明政策的提出,生态安全建设和修复问题迎来发展新机遇。雅江全县处于高海拔地区,县域的生态环境脆弱,景观破碎化程度高,生态环境保护和修复的难度大,受到生态约束区域内经济发展缓慢,基础设施建设不完善。现阶段,针对乡村地区的生态保护和修复的研究越来越被学界所重视,各地也对生态保护和利
学位
老龄垃圾渗滤液污染的地下水中含有大量难降解和高毒性的有机物,可生化性低,传统生物处理法存在局限。高级氧化法能将大分子有机物降解成小分子有机物,提高地下水可生化性,还能将部分有机污染物彻底氧化,为老龄垃圾渗滤液污染地下水的修复提供了新途径。基于过一硫酸盐(PMS)活化的高级氧化技术具有活化能量低、氧化效率高等优点,在处理难降解有机污染物方面具有广泛应用前景。开发低成本、高效的活化剂是该技术的关键,黄
学位
通过对地质灾害进行有效的监测,并及时的进行预警预报,能够有效的保障人们的生命和财产安全。近年来,无线传感网络的发展为解决地质灾害防灾减灾中“灾害何时发生”这一关键问题提供了有效的监测方法和手段。无线传感网络是由大量具有一定计算和通信能力的传感器相互协作而形成的,其有成本低廉、维护简单、节点布置简易和抗破坏能力强等优点。同时,其多跳的无线路由方式保证了数据传输的可靠性和实时性,非常适合地质灾害监测领
学位
在金沙江白鹤滩水库建成运行之后,每年库水水位都将在765m~825m之间呈周期性升降变化,对于峡谷河道型水库岸坡可能因库水大变幅升降作用出现失稳现象。石碓窝岸坡位于白鹤滩水库库区内,属于碎石土岸坡,对其进行稳定性研究对于库水升降作用下类似土质岸坡的长期变形稳定评价具有重要的现实意义。本文以石碓窝岸坡为研究对象,首先在实地调查并辅以双环渗透试验基础上,模拟库水升降作用下岸坡渗流场的动态变化规律。其次
学位
石油是各国经济发展的重要资源基础。针对我国石油能源开发现状进行分析可知,我国油田已普遍进入到中后期采油阶段,此阶段主要运用的采油技术为强化采油技术,在该技术中运用最多的是化学驱中的聚合物驱。在油田生产中,使用频率最高的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),通过对其理化性能进行分析可知,在高温高盐油藏环境下,HPAM聚合物的分子链很容易发生断裂,聚合物溶液粘度大幅降低,使得驱油效果并不理想。为了适
学位
旅游酒店作为旅游资源配置中不可或缺的成分,在旅游资源管理工程中扮演着愈来愈重要的角色。选址是旅游酒店经营的第一步,它受旅游酒店所处的地理位置、交通便利性、房租成本以及客流大小等多方面因素的影响,同时对旅游酒店运营成效起着至关重要的作用。传统旅游酒店选址主要是基于定性的经验判断,这样的方式缺乏一定科学依据,很难真正为决策者提供借鉴参考。互联网和人工智能技术的发展,使得集成多源数据服务于选址及规划成为
学位
茶园矿区位于川东地区。大地构造上位于扬子陆块区,上扬子陆块,川中前陆盆地,跨南充凹陷、华蓥山压陷盆地两个四级构造单元。通过广泛收集前人研究资料并结合剖面测量、槽探施工等实地野外地质调查工作以及室内样品分析测试、薄片鉴定等工作,对茶园石灰岩矿矿床地质特征进行研究,在此基础上对该矿床的资源量进行估算,并对石灰岩的资源潜力做出评价。运用沉积学、岩石学及地球化学等方法对茶园矿区的沉积相特征进行研究,利用若
学位
玄武岩纤维是我国重点发展的四大纤维之一,也被认为是21世纪最具发展潜力的新型材料之一。玄武岩纤维具有优异的力学性能、耐高温、耐酸碱和介电性能好等优点,以玄武岩纤维为增强体制成的各种性能优异的复合材料,广泛应用于过滤吸附、汽车船舶、航空航天、建筑交通等领域。但目前国内对玄武岩纤维浸润剂技术基本是仿照玻璃纤维浸润剂或直接用玻璃纤维浸润剂对玄武岩纤维改性,限制了其高性能应用领域。本论文采用自乳化乳液聚合
学位