降雨和水位变化对库岸边坡稳定性影响的数值模拟研究

发布时间：2018-11-17 10:28

【摘要】：降雨和库水位的变动是库岸边坡失稳破坏的主要因素。研究库岸边坡的稳定性,揭示降雨和库水位变动等因素对岸坡的影响,对预报滑坡灾害、避免生命财产损失,具有重要的实际意义。本文利用Geo-Studio建立数值模型,分别研究了理想岸坡和三峡库区马家沟滑坡在不同的影响因素下边坡的稳定性变化。通过软件SEEP/W分析模块和SLOPE/W分析模块的结合使用,比较了水位波动速率、边坡角度、土体强度参数、渗透系数以及降雨强度对边坡稳定性安全系数的影响。得到如下结论：(1)建立理想库岸边坡的饱和-非饱和有限元模型,模拟得到岸坡安全系数随时间变化的曲线,比较了不同水位波动速率、边坡角度、渗透系数、土体强度以及降雨强度对岸坡稳定性产生的影响。重点分析了水位变动时岸坡的稳定性。水位上升可以提高库岸边坡的稳定性,水位下降导致库岸边坡稳定性下降。产生这种现象的主要原因是动水压力导致的坡体内渗流场的变化。(2)建立了三峡库区马家沟滑坡的饱和-非饱和有限元计算模型,比较了不同水位波动速率、渗透系数、土体强度以及降雨强度对滑坡稳定性产生的影响。该滑坡是渗透压力型滑坡,最小安全系数出现在水位下降时。(3)介绍了光纤监测技术在边坡监测中的应用。根据马家沟滑坡光纤监测数据画出滑坡内滑动面的位置。虽然数值模拟的准确性受很多因素的影响,但是软件模拟结果与实际监测结果的吻合性还是比较好的。
[Abstract]:The changes of rainfall and water level are the main factors of instability failure of bank slope. It is of great practical significance to study the stability of bank slope, to reveal the influence of rainfall and water level change on bank slope, to forecast landslide disaster and to avoid the loss of life and property. In this paper, Geo-Studio is used to establish a numerical model to study the slope stability changes of the ideal bank slope and Majiagou landslide in the three Gorges Reservoir area under different influence factors. The effects of water level fluctuation rate, slope angle, soil strength parameter, permeability coefficient and rainfall intensity on the safety factor of slope stability were compared by the combination of software SEEP/W analysis module and SLOPE/W analysis module. The conclusions are as follows: (1) the saturation-unsaturated finite element model of the ideal reservoir bank slope is established, and the curves of the slope safety coefficient with time are simulated, and the different water level fluctuation rate, slope angle, permeability coefficient are compared. The influence of soil strength and rainfall intensity on slope stability. The stability of bank slope when the water level is changing is analyzed emphatically. The rise of water level can improve the stability of bank slope, and the decrease of water level leads to the decrease of bank slope stability. The main reason for this phenomenon is the change of seepage field in slope caused by dynamic water pressure. (2) the saturation-unsaturated finite element model of Majiagou landslide in the three Gorges reservoir area is established, and the different water level fluctuation rate and permeability coefficient are compared. The influence of soil strength and rainfall intensity on landslide stability. The landslide is a seepage pressure landslide, and the minimum safety factor appears when the water level drops. (3) the application of optical fiber monitoring technology in slope monitoring is introduced. According to the optical fiber monitoring data of the Majiagou landslide, the position of the slide surface inside the landslide is drawn. Although the accuracy of numerical simulation is affected by many factors, the results of software simulation are in good agreement with the actual monitoring results.
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV697.23

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本文编号：2337450