基于BIM技术的陕南山区滑坡排水系统设计与研究
发布时间：2021-06-22 10:58
陕南山区是我国地质灾害最严重的地区之一,严重威胁着当地居民的安全与经济发展,其中滑坡在地质灾害占比高达83%。通过研究分析发现,导致陕南山区滑坡的主要因素是夏秋多雨季节的强降雨,因此研究降雨对陕南山区滑坡稳定性的影响及陕南山区滑坡排水系统的设计对滑坡防治具有十分重要的意义。本文主要研究降雨强度、降雨历时、滑坡坡度对滑坡稳定性的影响,根据研究分析,提出了适用于绝大多数陕南山区滑坡的排水系统设计原则,并研究了滑坡排水系统各构件的设计。同时,将BIM技术与滑坡排水系统相结合,基于BIM技术研究滑坡排水系统各构件的BIM参数化模型设计,建立滑坡三维地形模型以实现滑坡排水系统三维模型的布置创建,并以勉县陈家营滑坡为例进行了实践应用,实现了陈家营滑坡排水系统的BIM参数化、信息化及可视化建模。本论文主要研究内容与成果如下:1)运用Geo-Studio软件并采用单因素法研究影响滑坡稳定性的因素:保持降雨历时、坡比相同,同一位置处降雨强度越大其体积含水量突变值和突变率越大、基质吸力降低也越多。当达到积水点后,会形成坡面径流,边坡的安全系数也越小;保持降雨强度、坡比相同,孔隙水压力在地下水位以下呈线性增...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018-2019陕西地质灾害统计
1·1绪论1.1选题依据及研究意义滑坡是指边坡上某一部分岩土体在重力作用下，受到人为破坏、河流雨水侵蚀冲刷及地震等因素的影响下，沿一定的软弱结构面（带）发生剪切位移而顺坡向下滑动的作用和现象[1]。滑坡经常会导致交通中断、河道堵塞、房屋掩埋，是一种会对国民经济和人民生命财产造成巨大损失的严重地质灾害。滑坡灾害具有产生条件复杂、发生频率高、分布面广、诱发因素多、治理费用昂贵等特点，一直是我国重点着力研究的地质和工程问题之一[2]。随着陕西省经济的高速发展，所面对的地质灾害挑战也愈发严峻，其中滑坡灾害占有极其大的比重，据陕西省国土资源厅数据显示（见图1.1），2018年在陕西省的地质灾害中滑坡数量为215起，占比高达83%，是一种必须高度重视的灾害类型。陕南山区（陕西省南部山地区域，主要是指汉中、商洛、安康三市）是陕西省乃至我国滑坡地质灾害最严重的地区之一[3]，主要原因是陕南山区地质条件较差、山体稳定性脆弱、易引发滑坡等次生灾害。从陕西地质灾害分布图可以看出陕南山区绝大多数区域属于地质灾害发生高密度区和较高密度区（见图1.2）。2010年汉江干流发生了50年一遇的洪灾，多出产生滑坡灾害，11个重灾县皆属于陕南三市，受灾人口达559万，给当地造成了巨大的生命财产损失[4]。因此，研究陕南山区滑坡防治即是促进国民经济的发展，也是解放和发展生产力。图1.12018-2019陕西地质灾害统计图1.2陕西地质灾害分布图
10图2.1模型尺寸示意图以有限元理论计算为基础规划模型单元，确保计算的精确性、收敛性。原则上，单元越密集计算越精确，但网格密集的同时意味着计算量的增大，会导致软件的崩溃。因此本模型采用1m为单位的四边形和三角形混合的非结构化网络，共有单元数为2373个，节点数为2271个。有限元网格划分模型如图2.2所示：图2.2有限元网格划分
【参考文献】：
期刊论文
[1]地质灾害防治工作中容易混淆的术语和问题探讨[J]. 王康年,吴文刚,王云,黄烨,杨秋平,吴占廷. 贵州地质. 2019(04)
[2]排水孔各参数对滑坡排水防治效果及安全系数的影响分析[J]. 张兰阁,吴丽丽,信校阳,贺可强,郭媛媛. 工程建设. 2019(12)
[3]降雨条件下堆积层滑坡变形特征及形成机理研究[J]. 郭敏,苏生瑞,曾金. 河北工程大学学报(自然科学版). 2019(03)
[4]边坡生命周期防灾监测信息整合及可视化云平台数据库建置研究[J]. 王淳讙,黄治峯,赖世屏,张达德. 岩土工程学报. 2020(01)
[5]地质灾害治理中的排水工程问题分析研究[J]. 齐均让,施虎. 建筑技术开发. 2019(08)
[6]基于Logistic回归的陕南秦巴山区降雨型滑坡预测方法[J]. 赵晓萌,蔡新玲,雷向杰,田亮,卫星君. 冰川冻土. 2019(01)
[7]基于Revit的正向设计族库建设研究[J]. 许志坚,陈少伟,罗远峰,蔚俏冬,焦柯. 土木建筑工程信息技术. 2018(06)
[8]滑坡地质灾害勘查与治理设计分析[J]. 王凯,谢文辉. 资源信息与工程. 2018(04)
[9]不同含水率条件下非饱和边坡的稳定性[J]. 鲜丹,杨仲康. 水土保持通报. 2018(03)
[10]地表截排水工程在滑坡治理中的应用——以奉节县万兴村滑坡应急治理工程为例[J]. 罗雁. 西部探矿工程. 2018(05)
博士论文
[1]秦巴山区降雨诱发浅层滑坡机理研究[D]. 吕佼佼.长安大学 2018
硕士论文
[1]基于BIM的三维地质建模集成化研究[D]. 黄迪.兰州大学 2019
[2]基于Geo-studio的降雨条件下隧道弃渣场边坡稳定性分析[D]. 曹启增.长安大学 2019
[3]堆积层滑坡排水系统的设计与可视化研究[D]. 陈志鹏.西安工业大学 2018
[4]基于BIM地质建模的滑坡监测预警研究[D]. 张菖.成都理工大学 2017
[5]秦巴山区暴雨与地质灾害关系的气候学特征分析[D]. 李玉文.南京信息工程大学 2007
本文编号：3242714
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018-2019陕西地质灾害统计
1·1绪论1.1选题依据及研究意义滑坡是指边坡上某一部分岩土体在重力作用下，受到人为破坏、河流雨水侵蚀冲刷及地震等因素的影响下，沿一定的软弱结构面（带）发生剪切位移而顺坡向下滑动的作用和现象[1]。滑坡经常会导致交通中断、河道堵塞、房屋掩埋，是一种会对国民经济和人民生命财产造成巨大损失的严重地质灾害。滑坡灾害具有产生条件复杂、发生频率高、分布面广、诱发因素多、治理费用昂贵等特点，一直是我国重点着力研究的地质和工程问题之一[2]。随着陕西省经济的高速发展，所面对的地质灾害挑战也愈发严峻，其中滑坡灾害占有极其大的比重，据陕西省国土资源厅数据显示（见图1.1），2018年在陕西省的地质灾害中滑坡数量为215起，占比高达83%，是一种必须高度重视的灾害类型。陕南山区（陕西省南部山地区域，主要是指汉中、商洛、安康三市）是陕西省乃至我国滑坡地质灾害最严重的地区之一[3]，主要原因是陕南山区地质条件较差、山体稳定性脆弱、易引发滑坡等次生灾害。从陕西地质灾害分布图可以看出陕南山区绝大多数区域属于地质灾害发生高密度区和较高密度区（见图1.2）。2010年汉江干流发生了50年一遇的洪灾，多出产生滑坡灾害，11个重灾县皆属于陕南三市，受灾人口达559万，给当地造成了巨大的生命财产损失[4]。因此，研究陕南山区滑坡防治即是促进国民经济的发展，也是解放和发展生产力。图1.12018-2019陕西地质灾害统计图1.2陕西地质灾害分布图
10图2.1模型尺寸示意图以有限元理论计算为基础规划模型单元，确保计算的精确性、收敛性。原则上，单元越密集计算越精确，但网格密集的同时意味着计算量的增大，会导致软件的崩溃。因此本模型采用1m为单位的四边形和三角形混合的非结构化网络，共有单元数为2373个，节点数为2271个。有限元网格划分模型如图2.2所示：图2.2有限元网格划分
【参考文献】：
期刊论文
[1]地质灾害防治工作中容易混淆的术语和问题探讨[J]. 王康年,吴文刚,王云,黄烨,杨秋平,吴占廷. 贵州地质. 2019(04)
[2]排水孔各参数对滑坡排水防治效果及安全系数的影响分析[J]. 张兰阁,吴丽丽,信校阳,贺可强,郭媛媛. 工程建设. 2019(12)
[3]降雨条件下堆积层滑坡变形特征及形成机理研究[J]. 郭敏,苏生瑞,曾金. 河北工程大学学报(自然科学版). 2019(03)
[4]边坡生命周期防灾监测信息整合及可视化云平台数据库建置研究[J]. 王淳讙,黄治峯,赖世屏,张达德. 岩土工程学报. 2020(01)
[5]地质灾害治理中的排水工程问题分析研究[J]. 齐均让,施虎. 建筑技术开发. 2019(08)
[6]基于Logistic回归的陕南秦巴山区降雨型滑坡预测方法[J]. 赵晓萌,蔡新玲,雷向杰,田亮,卫星君. 冰川冻土. 2019(01)
[7]基于Revit的正向设计族库建设研究[J]. 许志坚,陈少伟,罗远峰,蔚俏冬,焦柯. 土木建筑工程信息技术. 2018(06)
[8]滑坡地质灾害勘查与治理设计分析[J]. 王凯,谢文辉. 资源信息与工程. 2018(04)
[9]不同含水率条件下非饱和边坡的稳定性[J]. 鲜丹,杨仲康. 水土保持通报. 2018(03)
[10]地表截排水工程在滑坡治理中的应用——以奉节县万兴村滑坡应急治理工程为例[J]. 罗雁. 西部探矿工程. 2018(05)
博士论文
[1]秦巴山区降雨诱发浅层滑坡机理研究[D]. 吕佼佼.长安大学 2018
硕士论文
[1]基于BIM的三维地质建模集成化研究[D]. 黄迪.兰州大学 2019
[2]基于Geo-studio的降雨条件下隧道弃渣场边坡稳定性分析[D]. 曹启增.长安大学 2019
[3]堆积层滑坡排水系统的设计与可视化研究[D]. 陈志鹏.西安工业大学 2018
[4]基于BIM地质建模的滑坡监测预警研究[D]. 张菖.成都理工大学 2017
[5]秦巴山区暴雨与地质灾害关系的气候学特征分析[D]. 李玉文.南京信息工程大学 2007
本文编号：3242714
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