地下水对某处置Ⅱ区场边坡稳定性影响研究

发布时间：2017-06-09 16:01

  本文关键词：地下水对某处置Ⅱ区场边坡稳定性影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：拟建的某低中放固体废物处置场是我国西南地区极为重要的核废料处置场,处置场确定选址后开始对该低中放固体废物处置场及南侧边坡进行岩土工程勘察。开挖破坏了边坡岩体的原始结构,使得临空面增大,同时人类工程活动强烈,为边坡变形破坏提供了有利空间和条件。2014年7月18~7月20日,处置场地区连续降雨,7月19日发生了治理后的1#,2#滑坡失稳下滑。处置场边坡构造复杂、岩体裂隙发育、滑坡形成的堆积体结构松散,尤其是降雨后坡体内地下水对边坡稳定性有重要影响。论文以地下水作为对处置场边坡失稳破坏的重要影响因素,以此为研究对象,在野外钻探、试验、室内试验及资料分析的基础上,运用工程地质及水文地质相关理论、边坡稳定性分析原理、边坡水力学、饱和非饱和渗流理论,分析Ⅱ区边坡的基本特征、地下水作用对Ⅱ区边坡的作用机理、地下水作用下Ⅱ区边坡破坏机制。以饱和-非饱和渗流理论为基础,对Ⅱ区边坡进行有限元建模,研究分析两种方案下的排水及稳定性影响效果。论文研究主要成果有:(1)从区域地质背景、处置场场地地质构造、地层岩性等方面从大尺度方面认识处置场边坡复杂的地质条件,建立处置场边坡复杂地质背景下的边坡的基本结构。(2)通过野外系统的地质调查,勘查期间钻孔岩心资料、声波试验、水文地质试验、开挖历史及变形研究Ⅱ区边坡的基本特征。系统总结出了Ⅱ区边坡的岩体结构特征、水文地质结构特征、变形破坏特征。(3)分别研究饱和、非饱和岩土体环境中地下水对边坡的作用机理。结合飞凤山Ⅱ区边坡的实际情况,研究得出边坡开挖后的变形破坏情况,包括应力、应变场的变化及开挖后坡体内地下水变化。(4)结合Ⅱ区边坡开挖后的变形破坏特征及地下水的运动变化,得出了Ⅱ区边坡的破坏模式及地下水驱动下Ⅱ区边坡的变形破坏机制。(5)运用先进的地下水动态监测仪器,结合降雨资料分析Ⅱ区边坡的地下响应,得出了降雨引起的在边坡坡脚、中间、后缘部位地下水三种不同的响应模式。(6)在饱和-非饱和渗流理论的基础上,结合Ⅱ区边坡的实际与处置场地区降雨资料,建立Ⅱ区边坡有限元渗流稳定性分析模型。通过模拟无排水与两种不同的排水方案排水及稳定性影响效果,并分析其中存在差别的主要原因,并给设计施工提出合理的地下水加固及排水方案与建议。
【关键词】：处置场边坡 作用机理 破坏模式 排水 稳定性
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU46;TU43
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-19
• 1.1 选题依据及研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 饱和岩土体环境的边坡稳定性分析研究11-12
• 1.2.2 非饱和岩土体环境的边坡稳定性分析研究12-13
• 1.2.3 边坡排水研究13-14
• 1.2.4 处置场边坡研究程度14-15
• 1.3 研究内容及研究思路15-17
• 1.3.1 研究内容15
• 1.3.2 研究思路15-17
• 1.4 论文开展的基础及研究条件17-19
• 第2章 研究区自然地理及地质环境概况19-27
• 2.1 自然地理特征19-21
• 2.1.1 地理位置19-20
• 2.1.2 气象水文20-21
• 2.1.3 地形地貌21
• 2.2 地质构造21-24
• 2.2.1 区域地质21-23
• 2.2.2 场地地质构造23-24
• 2.3 地层岩性24-25
• 2.4 地震25-27
• 第3章 某处置场边坡基本特征27-44
• 3.1 边坡的形态特征27-31
• 3.1.1 边坡历史开挖情况27-29
• 3.1.2 Ⅱ区原始地貌及开挖情况29
• 3.1.3 Ⅱ区地形地貌及物质结构特征29-31
• 3.2 边坡的岩体结构特征31-35
• 3.2.1 Ⅱ区边坡地层岩性31-32
• 3.2.2 Ⅱ区边坡地质构造32-34
• 3.2.3 Ⅱ区坡体结构34-35
• 3.3 边坡的水文地质结构特征35-40
• 3.3.1 Ⅱ区含水岩层及地下水类型35-36
• 3.3.2 地下水补径排及地下水动态变化36-39
• 3.3.3 富水性及富水带39-40
• 3.4 边坡的变形破坏特征40-42
• 3.4.1 边坡Ⅱ区变形历史与现状变形特征40-41
• 3.4.2 边坡Ⅱ区变形发展趋势41-42
• 3.5 Ⅱ区边坡应急抢险42-43
• 3.5.1 Ⅱ区边坡应急抢险措施42
• 3.5.2 应急抢险措施的合理性42-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 处置场边坡地下水作用机理研究44-56
• 4.1 不同岩土体环境中地下水作用机理研究44-45
• 4.1.1 饱和岩土体环境中地下水作用方式44
• 4.1.2 非饱和岩土体环境中地下水作用方式44-45
• 4.2 边坡开挖后变形情况及地下水作用下失稳分析45-49
• 4.2.1 开挖前后边坡水位变化46-47
• 4.2.2 边坡开挖后水文地质结构模式变化47-49
• 4.3 地下水驱动型顺层边坡破坏机制分析49-51
• 4.3.1 顺层边坡破坏模式分类49
• 4.3.2 Ⅱ区边坡破坏模式机理分析49-51
• 4.4 降雨入渗分析及边坡地下水响应51-54
• 4.4.1 边坡降雨入渗问题51-52
• 4.4.2 降雨引起的边坡地下水响应52-54
• 4.4.3 降雨对岩质边坡稳定性的影响分析54
• 4.5 本章小结54-56
• 第5章 处置场边坡有限元渗流稳定性数值模拟56-77
• 5.1 饱和-非饱和渗流基本理论56-58
• 5.1.1 饱和-非饱和渗流Darcy定律56
• 5.1.2 饱和-非饱和渗流基本微分方程56-58
• 5.2 边坡降雨入渗数值模拟的定解条件58
• 5.2.1 初始条件58
• 5.2.2 边界条件58
• 5.3 非饱和岩土体渗流稳定性的有限元建模及参数设置58-62
• 5.3.1 处置场Ⅱ区边坡有限元建模58-59
• 5.3.2 模型参数设置59-62
• 5.4 不同方案渗流稳定性耦合模拟分析62-75
• 5.4.1 天然无排水工况模拟分析62-66
• 5.4.2 仰斜孔+渗沟排水方案模拟分析66-71
• 5.4.3 廊道排水方案模拟分析71-75
• 5.5 本章小结75-77
• 结论77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-84
• 攻读学位期间取得学术成果84

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1 王冬珍;地下水对滑坡稳定评价的影响分析[J];水利水电快报;1999年22期

2 徐世光;王明珠;王云晓;李长才;王小晶;喻江;;地下水在引发边坡病害中的作用[J];水文地质工程地质;2006年05期

3 赵晓东;蒋宇静;;鹿儿岛陡倾边坡地区地下水tank模型构模及应用[J];岩石力学与工程学报;2008年12期

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