田坝镇挖夯村二组木吉滑坡稳定性评价分析本科毕业论文.doc
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1、安徽建筑大学2015届本科毕业论文2015届本科毕业论文田坝镇挖夯村二组木吉滑坡稳定性评价分析 学 院 土木工程学院 专业班级 11地质班 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期 2015年6月4日 摘 要 本文针对“4.20”雅安地震时甘洛县田坝镇挖夯村二组木吉滑坡,阐明了滑坡区域地质环境,并详细研究了滑坡的工程地质条件,区域地质条件,对地层岩性进行分析,对滑坡的岩体结构和己经产生的变形破坏现象进行了详细的调查和分析,确定滑坡的基本变形特征,初步判断木吉滑坡为牵引式滑坡。分析了滑坡的滑动面以及滑床的特征,同时分析了滑坡的形成机制,以及各种因素对滑坡形成的影响。影响滑坡稳定性的因素有地层岩性、地
2、形地貌、地质构造、水文地质条件、气象、地震活动、人类活动等。根据木吉滑坡主要受降水和地震等因素的影响,进行了分工况进行研究,运用slide软件,采用库伦-摩尔模型,通过简化Bishop法对滑坡的几种工况进行分析,确定其稳定性系数。随后运用传递系数法对滑体进行条分,然后算出各工况下的稳定性系数。结果表明由于暴雨工况下洪水水位的变化以及雅安地区地震的影响对滑坡的稳定性影响很大。通过对木吉滑坡稳定性进行分析之后,对滑坡的滑坡发展变化趋势及危害性预测,对滑坡提出了裂缝封填+抗滑桩、裂缝封填+桩板墙(抗滑桩+挡土板)两种防治性意见。关键词:木吉滑坡;影响因素 ;滑坡特征 ;稳定性分析与评价I安徽建筑大学
3、2015届本科毕业论文ABSTRACT According to 4.20 earthquake Ganluo when Tian Ya dig Nanba rammed village two groups Muji background landslide, This article explains the landslide regional geological environment and a detailed study of landslide engineering geological conditions, regional geology, the formation
4、 lithology analysis of rock mass structure and has produced the phenomenon of deformation landslide destroyed a detailed investigation and analysis, Landslides basic deformation characteristics, the initial judge Muji traction landslide landslide analyzed landslide sliding surface and the sliding be
5、d features. Simultaneous analysis of the formation mechanism of the landslide, and the influence of various factors on the formation of the landslide, landslide stability factors are lithology, topography, geological structure, hydrogeological conditions, weather, seismic activity, human activity. A
6、ccording to Muji landslide and earthquake mainly affected precipitation and other factors, the division conducted a case study using slide software, using the Coulomb - Moore model is analyzed by Bishop method landslide several conditions to determine its stability factor. Then transfer coefficient
7、method using slider body is slice, and then calculate the coefficient of conditions of stability. The results show that due to changes in flood levels and the impact of heavy rain conditions Yaan seismic great influence on the stability of landslide. After landslide by Muji stability analysis of the
8、 development trends of landslide and landslide dangers predicted landslide raised seal cracks fill + pile, crack sealing fill + Piles (anti-slide pile and retaining plate) two kinds of prevention and treatment of observations.Keywords: Muji landslide ,Factors Landslide ,Sliding feature ,Analysis and
9、 Evaluation目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1课题的研究背景及意义11.2 国内外滑坡稳定性研究的现状21.3滑坡防治工程的研究现状31.4本文研究的内容及技术路线51.4.1主要内容及成果51.4.2 研究思路与技术路线5第2章 田坝镇挖夯村二组木吉滑坡基本工程地质条件72.1工程概况72.2地质环境82.2.1地形地貌82.2.2地层岩性92.2.3 地质构造、新地质运动与地震102.2.4水文地质条件102.2.5人类工程活动11第3章 滑坡的基本特征123.1滑坡区地貌形态及边界特征123.2滑坡变性特征123.3滑坡基本特征153.3.1滑体特征153.
10、3.2 滑面(带)特征173.3.3 滑床特征173.4滑坡影响因素与破坏机制分析183.5前缘深沟对滑坡的作用影响203.5.1沟水上升对滑坡体的影响203.5.2沟水位骤降对滑坡体的影响213.6滑坡是否产生堵沟及次生灾害影响的评价22第4章 滑坡稳定性评价与分析244.1计算工况与剖面选取244.2 计算方法264.3 计算参数的选取284.4稳定性计算结果284.5 slide软件计算滑坡稳定性374.5.1计算模型选取374.6 计算参数的选取384.7 稳定性计算结果评述43第5章 滑坡防治方案建议455.1滑坡防治的必要性455.2滑坡防治工程方案建议455.2.1防治目标原则4
11、55.2.2防治方案46结论与建议48致谢49参考文献50附录:521 英语原文及翻译:52IV第1章 绪论1.1课题的研究背景及意义 地质灾害泛指与地质有关的各种自然与人为灾害,种类繁多,如滑坡、崩塌、泥石流、火山爆发、地裂缝、地压、瓦斯、煤田自燃、热害、塌陷与冻融等。而滑坡作为最严重的一类地质灾害,由于其对人类生命财产危害巨大、灾变过程复杂、严重制约社会、经济发展,而备受关注。 我国是亚洲,乃至世界上滑坡灾害最为严重的灾区之一,特别是20世纪80年代以来,随着经济的高速发展以及自然因素的影响,滑坡灾害呈逐年加重趋势。目前,全国范围内除山东没有发现危害严重的滑坡灾害外,其余各地均有发生,其中
12、以西部地区的云南,贵州、四川、重庆、等省区最为严重1,据初步统计,全国至少有400多个市县区镇,10000多个村庄受到滑坡灾害的严重侵害,有迹可查的滑坡灾害点达到41万多处。因此,根据人们对自然条件下的各类地质灾害进行检测、分析研究,利用现有的科技成果,对各类灾害进行分析研究,使灾害对人类的影响控制到最小,是人们迫切需要的2。地震滑坡作为一种严重的地震次生灾害,其危害程度绝不亚于地震的直接破坏。1933年8 月25日15:53,叠溪发生震中烈度 X 度的 7.5 级强烈地震,在广大范围内诱发强烈的河流岸坡及沟谷斜坡的崩塌与滑坡,造成6 865人死亡,1 925 人受伤3。2008 年 5 月
13、12 日汶川地震发生后,四川灾区出现了大范围的山体滑坡和崩塌。据统计,此次地震共造成 15000 余处滑坡、崩塌、泥石流,已发生的滑坡和不稳定斜坡占到了其中的 58%4。甘肃通渭 7.5 级地震诱发 300 多处大滑坡,死伤 40000于人5。1920 年海原 8.5 级地震共诱发了 675 处规模较大的黄土滑坡,滑坡分布面积达 4000-5000km,死于滑坡的人数高达 10 多万人6。 目前,国内外针对滑坡的防治及治理,积累了较为丰富的经验,对滑坡发生的机理、发展规律也进行了深入研究。可是,对滑坡的预测、预报问题一直是国内外专家学者尚未解决的难题,所以开展该滑坡的分析,以及在分析的基础上进
14、行滑坡预测研究,具有重要的理论及现实意义。1.2 国内外滑坡稳定性研究的现状国际上边坡稳定的研究已经有100多年的历史了7。近年来,随着科学技术的进步,人类在减灾、防灾和抗灾方面积累了丰富的经验,促使滑坡研究取得了长足的进展并且在工程建设中起到了重要的作用。目前,滑坡研究的内容主要包括如下几个方面:(1)滑坡分布规律研究;(2)滑坡变形破坏机制研究;(3)滑坡诱发因素研究;(4)滑坡稳定性评价研究;(5)滑坡治理防治措施研究;(6)滑坡稳定性监测技术研究;(7)滑坡失稳破坏预测预报研究。 20世纪50年代,我国学者引进前苏联工程地质的体系,继承和发展了“地质历史分析”法,并将其应用于滑坡的分析
15、和研究中,对边坡稳定性研究起到了推动作用。60年代,世界上几起灾难性的滑坡失稳事件的发生(如:意大利的瓦依昂滑坡造成近3千人的死亡和巨大经济损失8,使人们逐渐认识到了结构面对边坡稳定性的控制作用以及边坡失稳的时效特征(L Miner,1965),初步形成了岩体结构的观点910(谷德振、孙玉科等,1965)并在应用赤平极射投影的基础上,提出了实体比例投影方法,用以进行边坡块体破坏的计算,定性判断滑坡的稳定性1112。70年代,边坡研究工作者从大量的工程实践和斜坡失稳事件中,逐渐认识到边坡稳定性研究必须重视其变形破坏过程和机制的研究,提出了累进性破坏的观点以及边坡变形破坏的机制模式(张悼元、王兰生
16、等,1970s),使滑坡稳定问题的研究工作步入了地质分析和岩石力学分析相结合的时代。80年代,滑坡稳定性研究进入了一个新的阶段。1986年,在举行国际地质会议期间,国际工程地质协会(IAEG)成立,同时成立了 “滑坡及其他块体运动委员会”,在系统科学方法论的指导下,对边坡岩体的赋存环境、坡体结构、内部应力状态、变形破坏机制、影响稳定性的因素等进行系统研究,形成了较为系统的边坡稳定性研究思路;边坡变形破坏的地质模式得到了进一步的补充和完善。90年代以来,人类工程活动在发展中国家迅速增长,人工边坡的规模和高度不断增大,边坡稳定问题越来越突出。同时,非线性科学理论、非连续介质理论、可靠性分析理论以及
17、计算机技术的发展,为边坡稳定性问题的研究提供了新的途径和方法,多学科、多专业的交叉渗透研究己成为边坡研究的发展方向。可靠性分析理论、模糊数学、块体理论、灰色系统理论、神经网络理论、分形理论、突变理论、自组织理论以及各种复杂的数值计算方法广泛地应用子边坡研究中13。在国外,K.Terzaghi是从土力学方面研究滑坡机理的开拓者,他主要从滑带土孔隙水压力的变化来揭示滑坡的机理,同时也注意到地质条件的控制作用14,斋滕迪孝研究了粘性土的螺变破坏规律,划分出减速螺变、等速螺变和加速螺变三个阶段15。A.W.Skempton提出了粘性土的残余强度理论。L.Bjerrum等研究了土的渐进破坏过程。Ter-
18、Stepanian研究了土体的螺变过程和滑坡发生的关系16。还有许多学者从地质学方面对滑坡的形成机理进行了研究。1.3滑坡防治工程的研究现状 边坡治理工程一般可以分为两类:一类是排除滑坡产生的诱因,或者恢复滑坡平衡状态的工程方法,即所谓控制滑坡产生的防治工程;另一类是通过设置阻止滑坡作用的构筑物,阻止滑坡移动,即所谓直接治理滑坡运动的工程17。 欧美国家,从19世纪中叶就开始了对滑坡灾害的防治研究18,由于早期人们对滑坡的性质和变化规律认识不深,以及社会经济发展的程度所限,对那些大中型滑坡只能绕避,只对小型滑坡采取削坡减载、反压,以及抗滑挡墙等进行治理,排水工程更是优先考虑的措施。直到二次世界
19、大战后随着各国经济的发展和国土资源的开发利用,遇到的滑坡越来越多,大规模运用支挡工程治理滑坡才真正开始,50年来有了较大的发展和提高19。我国对滑坡灾害的系统研究和治理起步较晚,直到20世纪50年代初才开始。最初的滑坡治理主要采用地表排水、清方减载、填土反压、抗滑挡墙等措施。60年代末期,我国在铁路建设中首次采用抗滑桩技术并获得成功。随后在成昆线、宝成线等铁路建设中推广使用。抗滑柱技术的诞生,使一些难度较大的边坡工程问题的处理成为现实,由于它具有布置灵活、施工简单、对边坡扰动小、开挖断面小、污工体积小、承载能力大、施工速度快等优点,受到工程师们的施工单位的欢迎,在全国范围内迅速得到推广应用,并
20、从70年代开始逐步形成以抗滑桩支挡为主、结合清方减载、地表排水的综合治理技术。80年代末期,由于锚固技术理论研究和凿岩机械突破性的发展,我国幵始使用锚喷防护技术。锚喷技术的采用对高边坡提供了一种施工快速、简便、安全的处置防护手段,因此很快得到广泛应用。对于排水,人们也有了新的认识,主张以排水为主、结合抗滑桩、预应力错索支挡综合整治。南昆铁路八渡车站巨型滑坡,采用地面、地下、立体排水、锚和铺索桩支挡、建立滑坡地质环境保护区的综合治理措施获得成功,并被誉为20世纪90年代治理巨型滑坡的成功典范。90年代,压力注聚加固手段及框架锚固结构越来越多的用于边坡处治,尤其是用于高边坡的处治防护工程中。它是一
21、种边坡的深层加固处治技术,能解决边坡的深层加固及稳定性问题,达到根治边坡的目的,因而是一种极具广泛应用前景的高边坡处治技术20。 综上所述,滑坡防治应当贯彻早期发现、预防为主,查明情况、对症下药,综合整治、有主又从,治早治小、贵在及时,力求根治、以防后患,因地制宜、就地取材,安全经济、正确施工的原则21,才能达到事半功倍的效果。 滑坡防治的工程措施如表1-1所示:表1-1滑坡防治工程措施22方案防治目的方法工程措施1绕避、处理绕避改移线路和建筑物,用隧道或明洞避开,架桥跨越滑坡等清除对小型滑坡体可全部或部分挖除,对大型滑坡体可局部爆破防御修建明硐,御塌棚,开挖壕沟等改变滑向修建导滑工程,改变滑
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