水利水电工程滑坡稳定性研究及灾害评价

摘要

滑坡灾害分布广、发生频率高、危害大，是我国地质环境工程的重要研究课题。滑坡灾害的研究包括滑坡稳定分析、滑坡灾害评价、滑坡灾害治理等重要环节。本论文首先介绍了国内外滑坡研究的现状，然后针对以上各个环节展开研究，重点放在方法研究和水利水电工程综合应用方面。 在滑坡灾害的重要诱因——渗流的研究方面，介绍了渗流问题有限单元法的求解原理，并讨论了几个关键技术问题，收集整理了国内外有关岩土体非饱和渗流问题中相对渗透系数、负孔隙压力水头及饱和度方面的资料，并进行了拟合分析，提出了饱和度与负孔隙压力水头之间、相对渗透系数与饱和度之间的关系。设置地下排水系统是最常用的、且是最有效的滑坡灾害治理工程措施，针对含排水孔渗流场的复杂边界条件及复杂前处理问题，提出了采用复合单元模拟排水孔的复合单元法，并通过工程实例论证了复合单元法的合理性及简便性。 在滑坡稳定分析方法的研究方面，首先针对剩余推力法存在的不合理之处，提出了一种改进剩余推力法，并通过了ACADS国际标准考题的验证。然后，对有代表性的刚体极限平衡法、有限单元法、块体单元法的适用条件和合理性进行了评价，对各种方法的差异和计算精度进行了分析比较，并研究了各种方法安全系数的取值标准问题。 在滑坡灾害评价及治理的研究方面，本论文重点对库岸滑坡涌浪的生成和传播规律进行了研究，并对滑坡灾害的综合治理方法进行了总结和提炼。本论文主要依托三板溪工程和大岩淌工程进行应用研究，其成果已经为设计部门采用，取得了良好的社会效益。

目录

文摘

英文文摘

前言

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第1章绪论

1.1选题依据

1.2滑坡形成机理

1.3国内外研究现状

1.4本论文的主要内容

第2章滑坡稳定分析中渗流问题的有限单元法

2.1概述

2.2渗流基本理论

2.3恒定/非恒定渗流微分方程

2.4饱和/非饱和渗流微分方程

2.5渗流问题有限单元法求解原理

2.6渗流问题有限单元法几个关键技术的讨论

2.7渗流问题的工程应用

2.8小结

第3章滑坡治理中排水孔模拟的复合单元法

3.1概述

3.2空气单元法

3.3复合单元法

3.4小结

第4章滑坡稳定分析的刚体极限平衡法

4.1概述

4.2刚体极限平衡法的原理

4.3各种方法的实现

4.4算例考核

4.5小结

第5章滑坡稳定分析的有限单元法

5.1概述

5.2基本原理

5.3非线性问题

5.4自适应技术

5.5安全系数计算

5.6小结

第6章滑坡稳定分析的块体单元法

6.1概述

6.2块体单元系统的识别

6.3三维弹粘塑性块体单元法基本方程

6.4块体单元法在滑坡稳定分析中的应用

6.5 小结

第7章滑坡稳定分析方法的工程应用及评价

7.1三板溪滑坡稳定性分析

7.2大岩淌滑坡稳定性分析

7.3小结

第8章库岸滑坡灾害评价及治理

8.1概述

8.2滑坡体滑速估算

8.3滑坡涌浪高度估算

8.4滑坡灾害治理

8.5工程应用

8.6小结

第9章结束语

9.1成果综述

9.2展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间参加的科研项目

致谢