广安区西溪河渠道型堤防在渗流场作用下的边坡稳定分析

摘要

十二五期间四川省陆续开展了大量中小河流的治理工作，其治理结构主要以渠道或半渠半堤的形式出现。广安区西溪河为天然河道，在对其以渠道或半渠半堤的堤防形式治理后，在不同水文条件下可能会引发岸坡失稳，因此开展对岸坡不同工况下渗流场及边坡稳定性的分析是十分重要的。通过对此类堤防结构的分析，对工程建设极具指导作用，也对四川地区同类堤防的设计和施工具有借鉴意义。
　　本文则以西溪河渠道型堤防为研究对象，通过对工程河段地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质等工程地质条件的分析，着重选择典型的填方断面和挖方断面，运用Autobank软件分别对两个断面在四种工况条件进行渗流分析及其边坡稳定性分析。研究发现，采用石渣回填的填方断面渗透系数大于天然岸坡中粉质粘土地层渗透系数，浸润线比降变化比较小，堤内水位降低较慢。相对于不稳定渗流，稳定渗流的3个工况中相应的水位浸润线更低。在不同水位状态的挖方断面与填方断面，其稳定性系数均有:设计洪水位工况＞施工期工况＞多年平均水位遭遇地震工况。河道水位与堤防内水位的不同导致渗流方向的变化，在设计洪水位时，渗流方向为流向堤防内部，在施工期时，渗流流出堤防，计算结果表明边坡在堤防建成后相对于施工期更为稳定。在同工况同计算方法下，由于堤身填筑材料渗透性的差异，填方断面稳定系数小于挖方断面的稳定系数，因此在选择填筑材料时，应选择渗透系数较小的材料，以使降低浸润线，目前采用的石渣基本满足设计要求，施工时，应加强石渣回填的夯实力度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1．1 河道概况

1．1．2 选题意义

1．2．2 稳定分析研究现状

1．3 本文研究的内容方法及思路

1．3．2 思路及技术路线

第2章 区域地质环境条件

2．2 地形地貌

2．3 地层岩性

2．4 地质构造

2．4．1 区域主要断裂构造特征及其活动性

2．4．2 场址区主要断裂构造

2．5．2 水文资料

2．6 地震及区域稳定评价

第3章 西溪河堤防段工程地质结构特征

3．3 水文地质条件

3．3．2 环境水腐蚀性评价

3．4 堤防段岩土体的工程地质特征

3．4．1 土体工程地质特性

3．4．2 岩体工程地质特性

3．4．3 堤基土物理力学指标及建议值

3．5 研究段堤防地质结构的主要类型

3．5．2．挖方断面堤段地质结构

第4章 工程渠段渗流场分析

4．1．1 渗流的基本理论

4．1．2 渗流的基本方程

4．2 渗流的基本分析方法

4．3 渠道渗流场分析

4．3．1 断面的选取

4．3．2 边界条件的设定

4．3．3 渠道渗流场特征分析

4．3．4 稳定渗流状态下的不同工况下渗流分析

4．3．5 不稳定渗流状态下的渗流分析

4．3．6 小结

第5章 边坡稳定分析

5．1．2 合理性要求

5．1．3 静力平衡方程的普遍形式及其解

5．2 边坡稳定分析极限平衡法

5．2．2 毕肖普简化法

5．3 堤防稳定性分析

5．3．3 稳定渗流状态下边的坡稳定分析

5．3．4 不稳定渗流状态下的边坡稳定分析

5．3．5 小结

结论与建议

致谢

参考文献

附图