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海岛滑坡灾害预测的数值分析研究

秦刚  
【摘要】:滑坡问题总是基于不同的自然地理地质环境条件,经济活动和工程活动情况而形成独特的类型和特点。文章搜集整理福建沿海地区海岛滑坡的岩土工程和地质方面的资料与研究成果,总结区域地质特点,归纳海岛地区滑坡的类型、特点、原因和影响因素。通过对福州平潭县的岛上典型滑坡地质环境的综合系统分析和归纳,以此建立针对性分析预测模型,采用传统的刚体极限平衡理论、有限元理论及相关渗流理论,分析研究开挖和降雨对于滑坡问题的影响、作用机理; 总结了沿海岛屿地区滑坡的特点,初步探讨了海岛地区滑坡灾害的定值预测模型。 1、总结了海岛工程地质特点和坡体破坏的地质、岩土、力学等因素,在残积土的基础上,指出类土质边坡的区别于残积土边坡的特点,它应是滑坡灾害预测分析研究重要的基础内容。 2、基于危险滑动面的搜索确定是极限平衡理论定值预测滑坡灾害的重要依据和条件,在系统归纳分析刚体极限平衡理论及其相关方法的优缺点的基础上,提出滑坡最危险滑动面搜索确定的最优化方法——黄金分割法。基于多种不同工况条件,同时采用极限平衡理论的多种方法对滑坡稳定态特性进行了定值计算分析预测。 3、通过有限元方法模拟开挖的效果,讨论了开挖和卸荷对于滑坡稳定性的影响,对滑坡灾害启动孕育过程进行了定值计算分析预测。 4、基于非饱和渗流模型,讨论水力函数曲线的几种估计方法,模拟了瞬态渗流场的变化过程,讨论了因地质模型不同而造成的渗流场不同的特点。 5、将基质吸力考虑到稳定性分析中,结合渗流场用极限平衡法讨论了边坡降雨前后的稳定性系数变化,降雨入渗对于滑坡的影响,力学特点和岩土性能变化; 结果表明基质吸力随降雨入渗过程的变化性状是滑坡预测的重要内容。 6、将有限元和极限平衡法结合,即考虑应力的情况下的滑坡稳定态特性,讨论了这一方法在降雨入渗条件下,滑坡问题预测计算的特点。


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