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随着人类工程活动日益频繁,规模日益增大,工程滑坡问题也越来越突出。特别是进入20世纪90年代,随着我国水利、水电、矿山、铁路、公路、城市建设事业的高速发展,工程滑坡灾害日趋严重,人们更加注重对滑坡的研究。 巫山县城地处长江三峡库区中部,是三峡工程移民迁建的重点城市。由于其复杂的地质环境,巫山县城是滑坡等地质灾害的多发城市,四道沟滑坡是关系到巫山新县城稳定性的最重要滑坡之一。四道沟滑坡位于长江北岸、巫山县新城区之南西边缘,该滑坡的稳定与否关系到库岸再造、码头兴建以及沿江路基稳定的可靠度和滑坡区内人民群众生命财产的安全。四道沟滑坡的综合工程地质研究具有十分重要意义,因此论文选择巫山县四道沟滑坡稳定性分析和防治措施作为研究的主题。 论文充分分析了巫山县四道沟滑坡的区域地质背景、工程地质状况,系统分析了滑坡的变形破坏机理,采用有限元法进行了滑坡稳定性分析,讨论了在各种工程情况下的应力场、位移场、塑性破坏区以及稳定性系数等值线图的变化情况。由于岩土体自然特性的复杂性,用以描述岩土物理力学性质的容重、内聚力、内摩擦角,坡角,孔隙压力比等指标本身就不是唯一确定的,因此,本文将模糊优选神经网络理论引入到滑坡稳定性评价中来,以求探讨一种边坡稳定分析的新方法。通过两种方法对滑坡稳定性的评价,依据推力法为基础,提出了滑坡的防治对策。 通过本次研究,得出了如下结论: 1.四道沟滑坡稳定性较差的主要是中下部滑体,三峡水库蓄水后,在库水浸泡、渗透压力等不利因素的作用下,将引起一定范围内滑体(主要是中下部滑体)整体滑移失稳。在中下部滑体失稳后,上部滑体一定范围内将产生应力松弛和调整,引起滑体变形向上扩展延伸,表现为牵引式滑移失稳模式。 2.滑坡稳定性有限元分析表明,当水库蓄水时,随着水位的上升,滑坡稳定性越来越差,最为不利的工况是水库水位从高程175m降至145m同时加Ⅵ度地震的情况。 3.现状天然条件下,四道沟滑坡整体处于稳定状态。三峡水库蓄水后,滑体内的地下水位将明显抬高,库水以下的滑带力学参数会进一步降低,受滑体内地下水扬压力及水库水位降落时渗透压力的影响,四道沟滑坡在控制工况下可能整体失稳。四道沟滑坡满足设计稳定系数1.15时,最大单宽剩余下滑力9020kN/m(Ⅲ-Ⅲ剖面)。 4.由于边坡稳定性影响因数的复杂性,开发出基于模糊优选神经网络理论的边坡稳定性评价系统,该系统采用模块化程序设计思想和面向对象的编程方法,具有对象化、可视化和交互式的优点,界面友好,过程清晰,易于操作,具有较强的实用性。采用该系统对四道沟滑坡进行评价分析,结论与采用限单元法基本一致。 5.通过有限元和模糊优选神经网络对滑坡稳定性进行的分析,依据推力法为计算基础,提出了抗滑桩为主要防治措施,同时辅以其他防治方法。