人工堆填体滑坡远程滑动机理研究——以深圳光明新区滑坡为例
发布时间：2024-02-15 12:40
2015年12月20日,广东省深圳市光明新区红坳渣土填埋场发生滑坡灾害,造成77人遇难、33间房屋被毁,滑坡堆积面积约为0.38平方公里,体积约2.75×106 m3,滑程长达1100 m,等效摩擦角为6°,是世界上最为严重的人工堆填体滑坡之一。本论文采用现场调查勘查、室内试验、物理模型试验和数值模拟等方法,对深圳特大型人工堆填体远程滑坡的失稳机理、运动机理和成灾模式开展研究。通过研究,取得以下主要结论和成果:(1)通过现场调查勘查和室内测试分析,划分了深圳人工堆填坡体堆填过程中的5个堆填阶段,认为整个堆填坡体是由碾压充分的前缘边坡和松散堆填的后部渣土体组成的特殊二元结构。建立了坡体多级动态堆填模型和滑坡分区堆积模型。(2)系统开展了滑体土物理力学性质测试,通过现场测窗试验分析了工程渣土是人工堆填坡体的主要组成成分;原位试验测试反映了渣土体具有低压实度、高含水率和低抗剪强度等特性;室内三轴试验和环剪试验揭示了人工堆填渣土破坏阶段水对渣土抗剪强度的力学响应,即超孔隙水压力对渣土的静态液化效应,以及运动阶段中水对渣土抗剪强度的物理作用,即水对渣土...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外人工堆填体滑坡案例列举
1.2.2 人工堆填体滑坡失稳机理研究
1.2.3 远程滑坡运动机理研究
1.2.4 目前研究存在的问题
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究目的与研究意义
1.3.2 主要研究内容
1.3.3 研究技术路线
第二章 深圳人工堆填体滑坡环境岩土工程条件
2.1 概述
2.2 环境岩土工程条件
2.2.1 地形地貌
2.2.2 地质构造
2.2.3 地层岩性
2.2.4 气象水文条件
2.2.5 人类工程活动
2.3 深圳人工堆填体滑坡形成过程
2.3.1 采石场阶段
2.3.2 填埋场阶段
2.3.3 滑坡阶段
2.4 本章小结
第三章 深圳人工堆填体滑坡岩土模型
3.1 深圳光明新区滑坡基本特征
3.1.1 滑坡滑源区
3.1.2 滑坡流通区
3.1.3 滑坡堆积区
3.2 岩土分析模型建立
3.2.1 多级动态堆填模型
3.2.2 滑坡分区堆积模型
3.3 物质组成及物理力学特性
3.3.1 现场测窗
3.3.2 原位环刀试验
3.3.3 静力触探测试
3.3.4 岩土试验测试
3.4 本章小结
第四章 人工堆填体滑坡失稳机理研究
4.1 分析方法概述
4.2 多级动态堆填模型下的渗流场分析
4.2.1 模型建立及参数选取
4.2.2 地下水非稳定渗流演化过程
4.3 固结不排水试验分析
4.3.1 土样制备
4.3.2 土样饱和
4.3.3 试样固结和剪切
4.3.4 试验结果与分析
4.4 多级动态堆填模型下的加载分析
4.4.1 模型建立、参数选取及计算步骤
4.4.2 多级堆载下的渗流场响应
4.4.3 多级堆载下的位移变化
4.4.4 多级堆载下的稳定性变化
4.4.5 渗流固结过程对比研究
4.5 深圳滑坡失稳破坏机理
4.6 本章小结
第五章 人工堆填体滑坡远程机理试验研究
5.1 人工堆填渣土环剪试验分析
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验方案
5.1.3 试验结果分析
5.2 滑槽试验研究
5.2.1 试验设备布置及场地条件
5.2.2 试验样品
5.2.3 试验方案
5.2.4 试验步骤
5.2.5 试验结果分析
5.2.6 结果对比分析
5.3 远程流化滑坡运动机理
5.3.1 边界层液化滑动型
5.3.2 流动型
5.4 本章小结
第六章 人工堆填体滑坡成灾模式研究
6.1 滑坡后破坏运动数值模拟方法介绍
6.2 计算方法
6.3 控制方程及边界条件
6.3.1 控制方程
6.3.2 边界条件
6.4 基底阻力模型
6.5 网格输入与参数选取
6.5.1 网格数据输入
6.5.2 参数选取
6.6 模拟结果分析
6.6.1 摩擦-摩擦组合模型
6.6.2 摩擦-Voellmy组合模型
6.6.3 摩擦-宾汉姆组合模型
6.7 结果对比分析
6.7.1 堆积状态对比分析
6.7.2 最大运动速度对比分析
6.8 数值模拟总结
6.9 远程流化滑坡成灾模式
6.10 本章小结
第七章 人工堆填体滑坡的岩土工程风险防控
7.1 失稳成灾原因分析
7.2 岩土工程风险防控
7.3 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 建议与展望
参考文献
致谢
作者简介
博士期间文章及专利
本文编号：3899760
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外人工堆填体滑坡案例列举
1.2.2 人工堆填体滑坡失稳机理研究
1.2.3 远程滑坡运动机理研究
1.2.4 目前研究存在的问题
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究目的与研究意义
1.3.2 主要研究内容
1.3.3 研究技术路线
第二章 深圳人工堆填体滑坡环境岩土工程条件
2.1 概述
2.2 环境岩土工程条件
2.2.1 地形地貌
2.2.2 地质构造
2.2.3 地层岩性
2.2.4 气象水文条件
2.2.5 人类工程活动
2.3 深圳人工堆填体滑坡形成过程
2.3.1 采石场阶段
2.3.2 填埋场阶段
2.3.3 滑坡阶段
2.4 本章小结
第三章 深圳人工堆填体滑坡岩土模型
3.1 深圳光明新区滑坡基本特征
3.1.1 滑坡滑源区
3.1.2 滑坡流通区
3.1.3 滑坡堆积区
3.2 岩土分析模型建立
3.2.1 多级动态堆填模型
3.2.2 滑坡分区堆积模型
3.3 物质组成及物理力学特性
3.3.1 现场测窗
3.3.2 原位环刀试验
3.3.3 静力触探测试
3.3.4 岩土试验测试
3.4 本章小结
第四章 人工堆填体滑坡失稳机理研究
4.1 分析方法概述
4.2 多级动态堆填模型下的渗流场分析
4.2.1 模型建立及参数选取
4.2.2 地下水非稳定渗流演化过程
4.3 固结不排水试验分析
4.3.1 土样制备
4.3.2 土样饱和
4.3.3 试样固结和剪切
4.3.4 试验结果与分析
4.4 多级动态堆填模型下的加载分析
4.4.1 模型建立、参数选取及计算步骤
4.4.2 多级堆载下的渗流场响应
4.4.3 多级堆载下的位移变化
4.4.4 多级堆载下的稳定性变化
4.4.5 渗流固结过程对比研究
4.5 深圳滑坡失稳破坏机理
4.6 本章小结
第五章 人工堆填体滑坡远程机理试验研究
5.1 人工堆填渣土环剪试验分析
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验方案
5.1.3 试验结果分析
5.2 滑槽试验研究
5.2.1 试验设备布置及场地条件
5.2.2 试验样品
5.2.3 试验方案
5.2.4 试验步骤
5.2.5 试验结果分析
5.2.6 结果对比分析
5.3 远程流化滑坡运动机理
5.3.1 边界层液化滑动型
5.3.2 流动型
5.4 本章小结
第六章 人工堆填体滑坡成灾模式研究
6.1 滑坡后破坏运动数值模拟方法介绍
6.2 计算方法
6.3 控制方程及边界条件
6.3.1 控制方程
6.3.2 边界条件
6.4 基底阻力模型
6.5 网格输入与参数选取
6.5.1 网格数据输入
6.5.2 参数选取
6.6 模拟结果分析
6.6.1 摩擦-摩擦组合模型
6.6.2 摩擦-Voellmy组合模型
6.6.3 摩擦-宾汉姆组合模型
6.7 结果对比分析
6.7.1 堆积状态对比分析
6.7.2 最大运动速度对比分析
6.8 数值模拟总结
6.9 远程流化滑坡成灾模式
6.10 本章小结
第七章 人工堆填体滑坡的岩土工程风险防控
7.1 失稳成灾原因分析
7.2 岩土工程风险防控
7.3 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 建议与展望
参考文献
致谢
作者简介
博士期间文章及专利
本文编号：3899760
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