三峡库区典型巨厚滑坡削坡减载方案优化研究 ——以树坪滑坡为例

论文摘要

自2003年三峡水库初期蓄水以来,水库蓄水及运行成为三峡库区涉水滑坡的主要诱发因素。三峡库区在175 m水位影响范围内共有大小滑坡两千余处,其中大于一百万方的特大型滑坡八十余个。现有的关于水库水位波动影响下的巨厚型堆积体滑坡的治理,主要采用削坡减载的方法对滑坡进行加固治理。削坡减载设计的关键在于获得既经济又安全的削坡方案,因此在确保安全的前提下削坡方案的优化就显得尤为重要。本论文以三峡库区典型动水压力型巨厚滑坡为研究对象,开展考虑动水压力影响的传递系数法改进研究;在此基础上,对削坡减载的优化方案进行设计,确定削坡减载方案优化的思路;最后,以三峡库区典型动水压力型巨厚滑坡——树坪滑坡为例,对其削坡减载方案进行研究。本文主要研究内容及成果概述如下:（1）介绍了传递系数法计算稳定系数与剩余下滑力的基本原理,讨论了静水压力情况下,在水土分算与水土合算时,传递系数法的不同表达方式;明确了动水压力的概念与物理意义,将动水压力与渗流力区分开来,在此基础上,对传递系数法进行改进使其考虑动水压力的影响。（2）通过对三峡库区典型巨厚型滑坡的削坡减载方案的优化思路进行研究,确定了削坡方案设计与优化的思路,具体为:根据滑坡类型确定其削坡工况,采用改进后的传递系数法计算滑坡稳定系数与剩余下滑力,绘制库水位骤降过程中不同时段的剩余下滑力曲线,通过剩余下滑力曲线,确定削坡的大致位置;结合滑坡形态特征与局部稳定性要求,确定削坡方案的主控因素及其优化范围;采用均匀设计方法对削坡方案进行设计,获得拟优化的削坡方案,并采用改进的传递系数法计算每个削坡方案的稳定系数;通过神经网络和遗传算法相结合的综合集成方法,对削坡方案进行优化分析,得到了满足设计安全系数且削坡方量最小的削坡方案,即最优削坡方案。（3）以三峡库区典型动水压力型滑坡树坪滑坡为例,根据本文削坡方案设计的方法与优化思路,得到最优削坡方案:第一阶斜坡AB的坡度i1取2.549,第一阶削坡的拐点B点的横坐标xb取520.9 m,第二阶斜坡CD的坡度i2取1.763,稳定系数为1.201,满足规范要求,与治理前相比提高了53.0%,与应急治理工程的1.10相比高9.18%;且削坡方量最少,为509526 m3,与已有应急治理措施相比,削方量减少66248 m3,进一步证明本文的削坡方案优化方法的可靠性。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张颖博

导师: 张振华

关键词: 三峡库区,削坡方案设计与优化,树坪滑坡,动水压力

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备,水利水电工程,水利水电工程

单位: 合肥工业大学

基金: 国家自然科学基金(51579063,51379106)

分类号: TV223;P642.22

总页数: 69

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