金坪子蠕滑滑坡滑带土强度特性及其稳定性研究

论文摘要

金坪子滑坡位于金沙江右岸,上距乌东德水电站坝址大约为900m,呈明显下凹的斜坡,总体积达6.25亿m3。滑坡共分为五个区,本文主要研究了Ⅱ区蠕滑滑坡。滑带土的强度特性与滑坡的稳定变形破坏行为是密切相关的,而对影响强度的因素进行研究可针对性地解决滑坡的变形失稳破坏问题。本文以金坪子滑坡Ⅱ区蠕滑滑坡滑带土为研究对象,采用直剪/残余剪切仪、环剪仪开展不同影响因素下滑带土抗剪强度变化规律的试验研究,并利用数值模拟软件对滑坡在不同工况下的变形特征进行了计算分析。论文主要取得如下研究结论与成果:（1）采用反复剪试验装置,研究了黏粒含量对滑带土特征强度变化规律的影响。结果表明:滑带土试样的抗剪强度随黏粒含量的增加呈现非线性降低规律,但降低幅度随正压力增大而增大;在一定含量范围内峰值内摩擦角、残余内摩擦角与黏粒含量呈线性负相关关系,而峰值黏聚力与残余黏聚力随黏粒含量增加呈波动性增大趋势,但在黏粒含量40%处出现一定幅度的降低。（2）利用环剪仪研究了滑带土的抗剪强度与滑动速率的关系,研究发现:在本次所选的剪切速率范围内,随着剪切速率的增大,试样的峰值强度增大,但残余强度变化很小几乎为零。（3）为了研究试样抗剪强度的恢复情况,采用在试样剪切至稳定残余状态的基础上改变剪切速率继续剪切的试验方法。结果发现:滑带土在残余稳定状态之后随着剪切速率的增大,残余强度均减小,其峰值强度较上一级剪切速率下的残余强度强度有一定程度的增大,但均在剪切一段位移后重新降低。（4）滑带土强度参数的变化会使滑坡体受力发生改变,运用FLAC3D模拟计算了不同工况下滑坡的稳定性,经过对不同工况下滑坡稳定性的计算得出:在影响滑坡Ⅱ区稳定性的因素中,最敏感的是滑带土的内摩擦角,其次是滑体的地下水位,最后是滑带土的黏聚力,建议金坪子滑坡Ⅱ区采取截排水的治理防护措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 选题背景和意义
•   1.2 国内外研究现状与存在的问题
•     1.2.1 蠕滑滑坡研究现状
•     1.2.2 滑带土特征强度研究现状
•     1.2.3 存在的问题
•   1.3 主要研究内容和技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 2 滑坡区地质条件
•   2.1 滑坡区自然地理和地质条件
•   2.2 金坪子滑坡分区及Ⅱ区地质特征
•   2.3 滑带特征及滑带土物理性质
• 3 不同颗粒级配滑带土的特征强度特性试验研究
•   3.1 试验方案与试样制备
•     3.1.1 试验方案
•     3.1.2 试样制备
•   3.2 试验结果分析
•     3.2.1 试验剪切面形态
•     3.2.2 试样剪切应力-应变曲线特征
•     3.2.3 不同级配下滑带土的抗剪强度变化规律
•     3.2.4 不同级配下滑带土抗剪强度参数变化规律
•   3.3 本章小结
• 4 不同剪切速率下滑带土强度特性试验研究
•   4.1 试验方案与试样制备
•     4.1.1 试验方案
•     4.1.2 试样制备
•   4.2 试验结果分析
•     4.2.1 试验剪切面形态
•     4.2.2 试样的剪切应力-应变曲线特征
•     4.2.3 不同剪切速率下滑带土强度变化规律
•     4.2.4 变剪切速率下滑带土强度变化规律
•   4.3 本章小结
• 5 数值模拟分析
•   5.1 数值计算方法与模型
• 3D简介'>    5.1.1 FLAC^3D简介
•     5.1.2 金坪子滑坡Ⅱ区数值计算模型
•     5.1.3 材料的本构模型及参数选取
•     5.1.4 计算边界条件
•   5.2 计算结果及分析
•     5.2.1 滑坡体天然工况下的变形破坏特征分析
•     5.2.2 滑带力学参数敏感性分析
•     5.2.3 孔隙水压力的变化对滑坡的影响
•   5.3 本章小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曹世超

导师: 黄志全,王现国

关键词: 滑带土,黏粒含量,剪切速率,抗剪强度,残余强度,数值模拟

来源: 华北水利水电大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备,水利水电工程,水利水电工程

单位: 华北水利水电大学

基金: 国家自然科学基金-河南联合基金重点项目: “豫西锁固型滑坡演化机理及其动态追踪预警方法” (项目编号:U1704243),华北水利水电大学研究生教育创新计划基金: “大型低速金坪子滑坡滑带土残余强度特性试验研究”(项目编号:YK2017-11)

分类号: TV223;P642.22

总页数: 80

文件大小: 3705K

下载量: 90