考虑河流动力条件的土质库岸塌岸预测方法研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:daiap
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库岸在自然营力作用下总是在不断改变着的。波浪和岸流一方面冲击或磨蚀着边岸,另一方面又将冲蚀下来的物质或其它来源的泥沙搬运至某些岸坡堆积起来,这两方面的作用可引起库岸的进退。在库岸塌岸及库岸再造的过程中,对库区造成的危害是显而易见的。如坍塌后,大量岩土体滑进库内,产生附加淤积,减少了有效库容;坍塌严重危害库岸周边建筑的安全,使大量滩地坍失等等。因此,准确分析评价库岸稳定性和预测库岸塌岸范围尤为重要。论文以三峡库区某库岸段地质灾害勘查和初步设计为项目依托,探讨考虑河流动力条件下的岸坡塌岸预测方法。研究区位于长江右岸,三峡水库工程坝前175m蓄水后,本段长江回水位为181.6m。根据前期调查工作结论,存在库岸坍塌的危险。经分析库岸段地质环境条件,影响研究区塌岸的因素主要有地质因素、库水、降雨以及人类活动等。本文在总结传统的塌岸预测方法的基础上,引入水动力学-土力学方法对研究区进行塌岸预测。着重探讨在河流冲刷效应作用下,库岸横向展宽与冲刷下切作用对库岸稳定性评价与塌岸预测的影响,总结并完善了该方法的理论体系。水动力学-土力学方法主要采用水动力学原理计算河床淤积变形,然后用土力学原理分析库岸的稳定性,从而预测库岸塌岸范围。基于水动力学-土力学方法原理,运用VC++语言,开发了土质岸坡稳定性评价系统(简称SM-RD系统)。运用该系统,选取了3、7、10和15剖面在6种不同工况条件下,考虑冲刷20天后,计算研究区库岸横向展宽距离和评价其稳定性。评价结果表明库岸稳定性系数变小,其中工况1下,剖面10-10′变为基本稳定状态;工况3下,剖面3-3′、10-10′、15-15′变为基本稳定状态;工况6下,剖面7-7′、10-10′变为欠稳定状态。与传统预测方法进行对比,结果表明应用水动力学-土力学方法评价库岸稳定性较为符合研究区岸坡发展趋势。最后,论文将水动力学-土力学方法与传统塌岸预测方法计算结果进行对比,探讨了库岸形态变化、影响库岸后退距离因素、不同工况下稳定性变化、稳定性随时间变化,为水动力学-土力学方法应用于库岸塌岸预测奠定了理论基础。
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