基于FLAC3D的关中塬区黄土滑坡稳定性数值模拟
  • 【摘要】

    滑坡是64万平方公里黄土地区常见的一种地质灾害,成因复杂、破坏性强、发生频繁,给当地人民群众的生命健康和地区经济发展造成严重威胁,同时对公路交通基础设施的安全运行带来危害。多年来众多学者一直致力于滑坡研究,在滑坡的机理、影响因素以及工程地质性质等方面取得一系列成果。由于黄土滑坡发生的机理复杂多变,影响因素众多,对公路交通的威胁仍十分严重。S107线的黄土滑坡特征突出,坡体内存在软弱结构,滑动机理特... 展开>>滑坡是64万平方公里黄土地区常见的一种地质灾害,成因复杂、破坏性强、发生频繁,给当地人民群众的生命健康和地区经济发展造成严重威胁,同时对公路交通基础设施的安全运行带来危害。多年来众多学者一直致力于滑坡研究,在滑坡的机理、影响因素以及工程地质性质等方面取得一系列成果。由于黄土滑坡发生的机理复杂多变,影响因素众多,对公路交通的威胁仍十分严重。S107线的黄土滑坡特征突出,坡体内存在软弱结构,滑动机理特殊,有必要开展深入研究。
      本文依托工程为陕西省渭南的S107线阳郭段,在充分搜集地质勘察资料和相关实验报告的基础下,重点分析塬区滑坡的结构特征、滑带土的工程地质性质,发现处于滑动面的三趾马红土的工程性质复杂,特别是在降雨的条件下,其工程性质得到充分发挥即可诱发滑坡的发生。三趾马红土位于地层结构中的古土壤层,形成的软弱滑动面分布其中,需借助信息技术来搜索。
      以具有代表性的1#滑坡和2#滑坡为工程实例,通过极限平衡法中的剩余滑动推力法计算滑坡的稳定系数,得到滑坡都处于不稳定状态,同时与勘察的结果进行核对,找出其滑动的诱因,再根据推力的计算结果,制定出滑坡的整治方案。
      进而又利用FLAC3D数值模拟软件的强度折减法分正常工况和降雨工况两种条件下进行对比,得出结果与极限平衡法、现场勘察的一致性,利用数值模拟搜索到滑动面的位置,同时利用结果中的塑性图、剪应力增量图找出滑动面大致所在位置,位移和应力图可以分析出应力与应变的关系,滑坡的突出特征等。
      根据滑动面的位置和治理的原则,采用加入抗滑桩的数值模拟,由模拟的位移图与折减系数的关系曲线,发现滑坡趋于稳定,安全系数得到保障。剪应变图中的应变范围缩小很多,由桩身内力和弯矩图的分布可看出滑动面得到了控制,治理措施可靠。
      通过本文研究,指导了依托工程设计。目前沿线的防护措施已施工完毕,经过监测和现场调查,治理方案可行,有效的治理地质灾害,减少灾害损失。研究成果可为以后类似的工程提供借鉴。 收起<<

  • 【作者】

    杜小玉 

  • 【学科专业】

    道路与铁道工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    长安大学

  • 【导师姓名】

    田伟平

  • 【学位年度】

    2015

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    黄土滑坡  极限平衡法  稳定性  数值模拟  抗滑桩