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工程监理论文参考文献
无论是在学习还是在工作中,大家都经常看到论文的身影吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么问题来了,到底应如何写一篇优秀的论文呢?下面是我收集整理的工程监理论文参考文献,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
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边坡工程课程论文
边坡支护技术在土木施工过程中的应用。以下是我整理的关于边坡工程课程论文,以供参考!
摘要:
随着我国建筑业的蓬勃发展,土木工程作为影响建筑业经济效益的首要因素,正在引起人们越来越广泛的关注。但就现阶段而言,我国在边坡支护的施工方面仍然存在着很多问题,使工程施工难以达到预期的目的。因此,要想真正发挥边坡支护在施工过程中的作用,就必须从问题出现的根源出发,通过具体实践,找到理论与实际的矛盾点,从而制定出相应措施对边坡支护的实际应用加以补充,保证其发挥作用。本文先就边坡支护技术的类型进行简述,并就其在施工中的实际应用做了探讨。
关键词:
土木工程;施工;边坡支护
随着国家综合实力水平的提高,我国建筑业实现了飞速的发展,人们对工程质量的要求也日益提高。工程质量决定了人们生命财产的安全与否,因此,必须加强质量监管,保证工程质量。在现代科技飞速发展的今天,土木工程的施工技术也出现了新的变革,为进一步保证施工质量提供了相应的技术支持和保障。建筑施工是一个复杂的过程,基坑作为该过程中最基础、最重要的施工环节,决定了工程的质量。因此,边坡支护技术作为对基坑进行处理的核心技术,必须保证其在施工过程中作用的发挥,从而保障工程质量。
1边坡支护技术的常见类型
边坡支护技术在土木施工过程中的应用,可以有效的预防出现边坡坍塌或土位偏移,成为确保施工质量的重要技术支持。因此,在进行实际施工时,大部分的土木工程施工项目都加强了对边坡支护的应用。现阶段我国在土木工程施工的很多地方都用到了边坡支护技术,常见的类型如下:(1)锚杆支护。它利用水泥土墙做为辅助支护,能够稳定边坡的侧向,进而提供充足的支护力,从而对高度低于6米的基坑都有广泛的实用性,这种支护方式也因此被广泛应用。(2)开槽施工。在施工前,施工团队要先根据边坡支护的实际情况,在对基坑内槽进行开挖,并以内部支撑的方式形成边坡的挡体,固定基坑内槽的土体结构,从而保证内槽土体在结构上的稳定。(3)土钉支护,这种支护方式虽然拥有较高的稳定性,但对应用情况有较为特定的要求,该技术只能在水位不高的特性土质内进行,往往在基坑低于12米的工程内较为常见。(4)逆作拱墙,施工人员应结合现场施工时基坑的实际情况,设计合适的拱墙支护,利用拱墙来进行支护。逆作拱墙根据实际施工情况,有全封和局部两种,具体采用哪种方式应按照具体情况加以应用。
2边坡支护技术在实际施工过程中的应用
(1)地质监测。在土木工程的施工过程中开展地质监测工作,能有效的提高工程稳定性,避免工程在日后出现变形甚至坍塌等问题,实现对不利于工程施工过程的地质因素进行及时的整改和排出,从而保证边坡支护施工在整个施工过程中作用的发挥。地质监测工作必须贯穿于施工的整个过程,通过对工程环境的地质变化进行实时监测,从而保证施工人员根据监测结果及时做出对边坡支护施工的调整安排。通过不断的地质检测,可以有效的提高边坡支护的质量,发挥边坡支护在工程中的作用。
(2)开挖基坑。在土木工程基坑开挖的过程中,边坡支护技术同样发挥了重要的作用。由于在实际的施工过程中,原来的土质条件被破坏,土质变得松散、不牢固,从而极易发生塌陷,给基坑的开挖过程带来困难,甚至出现在挖到一定程度后,原本已经挖好的部分发生错位、变形、塌毁等严重现象。因此,在基坑开挖之前,必须对实地土质进行精确的观察分析,同时在边坡支护的过程中严格遵守分区的原则。在对基坑进行开挖时,应及时对挖出的槽运用边坡支护技术进行支护,支护工作完成后才可继续开挖,从而预防以上情况的发生。同时,在挖掘到大约距边坡支护结构8m远的时候,要改用分段的形式继续开挖,分段的标准为25m,还可以采用跳跃挖坑的方法,大大提高效率。
(3)边坡支护方案的制定。由于不同的施工场地有着不同的施工要求,所以在进行土木工程施工之前,要进行必要的.实地考察,结合具体实际做出准确的分析,根据得到的结果和结论制定严谨、合理、科学的边坡支护方案,从而确保提高土木工程施工的稳定性,提高施工的总体水平。以以某土木工程为例,相应的支护技术方案形成过程有以下几个步骤:
①由于该工程采用土钉支护的方式,为了保障支护的强度达到工程标准,应根据实际要求,在土钉支护的过程中,对土钉深度进行规范,并要求施工人员严格执行,确保工程的稳定性。
②对成孔的位置和编号进行标记,便于边坡支护时的识别工作。
③设计拉拔试验,该过程交由第三方完成,对土钉打入的效果进行检查,确保土钉具备充足的强度。
④对注桨的比例、外加剂的用量以及补桨工作进行明确细致的规定,保证工程质量。
(4)施工管理研究。在对边坡支护技术进行应用时,要做好对支护施工过程的管理工作,以保证工程施工的安全性和高效性。具体做法如下:
①建筑企业内部要组织对施工人员的技术培训和安全教育,加强施工人员的自我保护意识,提高对工程施工操作流程的掌握,并对施工人员的施工行为进行严格的规范,杜绝违反施工规定的行为发生,进一步确保工程施工的安全。
②对于引进的先进和专业机械设备,先要进行专业培训,不能急于投入生产,防止带来潜在的安全隐患,保证施工人员持证上岗。从而使施工队伍的整体素质和能力得到提升。
③在施工过程中,要加强安全管理监督工作。相关部门通过采取审查督促、经常性巡视和抽查等手段进行支护施工的安全管理,以便为工程施工提供安全保障。
3结语
综上所述,在土木工程的施工过程中应用边坡支护技术,可以施工更加稳定,保证施工质量的提高。但要使边坡支护技术真正的发挥作用,土木工程施工人员还要做好边坡支护工作,制定有效的支护方案,并且做好基坑挖掘、地质监测和安全管理等各项工作,确保边坡支护施工质量,从而提升整个工程的建设质量。
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路基工程论文
路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,是铁路和公路的基础,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。下面是关于路基工程论文的内容,欢迎阅读!
[摘 要] 路基是公路的主要组成部分,强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。
[关键词] 路基 施工 填挖 压实
第一章 绪论
路基是公路的主要组成部分,是路面的基础,应具有足够的刚度、强度和稳定性,我国是以压实度作为评价路基强度和稳定性的力学指标,并形成了成套的室内外实验标准方法和仪器。
第二章 路基施工的方案
1、路基挖土方:
⑴施工准备阶段:提前对运输道路进行维修,按坡比对挖方段进行测量放样,确定路基宽度,并对土质进行试验,是否符合路基填筑用料,符合要求确定好路基所需填筑的位置,以便挖出的料合理利用;如土质不符合要求,选好弃土场,进行运弃。
⑵施工阶段:
①地表处理:按测量放样所确定的宽度对原地面所不能利用的草皮、树根、腐植土等进行清除。
②机械开挖:清理完地表,按设计的宽度及坡比,采用挖掘机分层纵向开挖,挖至距设计所要求的宽度30cm时为止。当挖深至距设计高程20-30cm时,停止开挖。
③整平:采用平地机和推土机进行平整。
④洒水(晾晒):按照试验室给定最佳含水量的±2%波动范围控制路基土料的'含水量,含水量过小时应洒水翻拌,含水量过大时应晾晒。
⑤机械碾压:碾压开始采用低档慢速,随着路基土质的逐步密实,速度逐步提高。先压外侧后压内侧,曲线地段如有超高,先碾压低处后碾压高处。
2、路基挖石方
①用小炮改造路堑石方的临空面,改变最小抵抗线的指向,减少飞石的威胁;
②采用非电毫秒微差起爆的方法,合理设计起爆顺序,控制每一段起爆的炸药总量,减少爆破震动效应,对开挖范围外岩石的震动;
③认真进行深孔爆破的设计工作,控制飞石距离和方向,减少爆破次数,从而减少爆破工程对周围环境的不利影响;
④采用光面爆破,保证路堑边坡的平整、稳定。
采用光面爆破可以有效地保护石质路堑边坡。钻孔精度对光面爆破的影响很大,提高钻孔的精度,以保证爆破的光面效果。
每次爆破完成后,采用装载机、平地机及运输车及时清理因爆破堆在便道上的土石方。以便车辆通行。
3、路基填土方
⑴施工准备阶段:提前对运输道路进行维修,并要做好土质检验和压实工艺试验,严格按重型击实测定填土的最大干密度和最佳含水量,确定压实度,做好对填土质量进行监控的标准,并据以确定切合实际的工艺流程和技术参数,报监理工程师批准后组织实施,施工准备阶段工作内容如下:
① 确定最佳含水量和最大干密度
② 确定最佳组合的压实机械和合理的压实遍数及碾压速度
③ 确定松铺系数
⑵ 施工阶段:
①基底处理:清除所有腐植土、草皮、树根及洞穴回填夯实,按要求对原地面进行摊平、碾压、压实度必须符合规定要求。对清除的腐植土,选一弃土场集中存放,以备绿化工程及临时占地复耕使用。
②分层填筑:填筑时由低处开始水平逐层填筑。根据试验确定层厚松铺系数。为了保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。路堤两则各超宽50cm。不同土质的填料应分层填筑,每种填料层总厚度不得小于50cm。
⑶ 摊铺整平:采用推土机、平地机进行整平。
⑷洒水(晾晒):按照试验室给定的最佳含水量±2%的波动范围内控制填料的含水量,含水量过大时应晾晒,过小时应洒水翻拌。
⑸机械碾压:碾压开始用慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。一般不超过4km/h,先压边缘后压中间,小半径曲线地段有较大的超高时,碾压顺序宜先低(内侧),后高(外侧)。为解决路肩碾压不实,采用横向与两侧斜交450角交叉碾压,碾压时,横向接头的轮迹重叠不少于40cm,做到不漏压,无死角,确保碾压均匀达到规定的压实度。
4、路基填石方
修筑填石路堤,应将石块逐层水平填筑,分层厚度不宜大于500mm,石料强度不应小于15MPa。石块最大粒径不得超过压实厚度的2/3。人工铺填250mm以上石料时,大面向下摆放平稳,紧密靠拢,缝隙填以小石块或石屑。用重型振动压路机分层洒水压实。压实时继续用小石块或石屑填缝,直到压实层面顶面稳定、不再下沉(无轮迹)、石块紧密、表面平整为止。
5 路基压实
影响路基压实的重要因素
(1)土的性质:不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好,其最佳含水量较小、最大干密度较大,在静力作用下,压缩性较小;在动力作用下特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差,主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大,最佳含水量偏高,而最大干密度反而偏小。(2)土的含水量:不同湿度下的土质,用同样压实功能来挤压,将获得不同的密实度和不同的强度。土中水分在压实过程中起到重要的作用。压实开始时,原状土相对湿度低,土颗粒之间的内摩阻力大,因而外力难以克服,故压实的干密度小,表现出土的强度高,密度低;当相对湿度缓慢增加时,水分在土粒间起润滑作用,压实的结果使被压材料(土粒)得以重新调整排列位置,达到较紧密的程度,表现出密度增大,但与此同时,由于水的作用,内摩阻力有所减小,因而强度继续下降。当含水量继续增加,达到一定值(最佳值)时,水的润滑作用已经足够。当水分过多,使起润滑作用以外多余水分进人土粒孔隙中,反而促使土粒分离而不易得到良好压实效果,从而降低了土的干密度;又由于土粒问距增大,内摩阻力与粘结力减小,使土的强度也随之减小。这就是说,在一定功能的压实作用下,含水量的变化会导致土的干密度随之变化,在某一含水量(最佳含水量)下,干密度达到最大值(最大干密度)。各种土的最佳含水量大小不同,一般地,土在天然状态下的含水量值很接近于最佳含水量,因此,在施工作业中,新卸填土应当立即推平压实。达不到最佳含水量的路基填筑用土,宜翻晒或洒水。
路基压实的机具选择与操作
碾压机具和方法:压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面;①压实机具不同,压力传布的有效深度也不同。一般地,夯击式机具的压力传布最深,振动式次之,碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而,同一种机具的压实作用深度,在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机,开始碾压时,因土体松软,压力传布较深,但随着碾压次数的增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度就逐渐减小了。②压实机具的质量较小时,碾压遍数越多(即时间越长),土的密实度越高,但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度,达到这个限度后,继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形,而不能进一步提高密实度(从工程实践来看,一般碾压遍数在6遍以前,密实度增大明显,6~10遍增长较慢,10遍以后稍有增长,20遍后基本不增长)。
结论
公路路基的施工质量对公路的使用性能和寿命影响较大,因此在路基的施工过程中应严格规范和要求施工,针对不同的路基采用不同的施工方法,因地制宜。修建稳定性良好、整体强度高的路基,对于发展公路交通事业,提高道路的使用性能,降低工程造价,是公路建设者自始至终所追求的目标。
参考文献
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关于项目管理论文的参考文献汇总
在平时的学习、工作中,大家肯定对论文都不陌生吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家整理的关于项目管理论文的参考文献汇总,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
项目管理论文参考文献1
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参考文献是在学术研究过程中,对某一著作或论文的整体的参考或借鉴。那会计的论文参考文献有哪些呢?下文是我为大家搜集整理的关于会计专业 毕业 论文参考文献的内容,欢迎大家阅读参考!
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黄波林1陈小婷1,2张业明1金维群1
(1宜昌地质矿产研究所,湖北宜昌,443000;2成都理工大学,四川成都,610059)
【摘要】白家堡滑坡地处三峡库区、秭归县境香溪河右岸入长江口附近。监测数据表明,2004年该滑坡处于相对稳定—变形—相对稳定的变化中,且滑坡汛期运动量明显大于非汛期的滑动量。本文建立了白家堡滑坡的工程地质模型,通过有限单元法模拟该滑坡因降雨入渗而引起的地下水动力场,计算滑坡在水库回水至135m水位时、不同降雨强度及持续时间条件下的稳定系数。研究结果表明当降雨持续3天时,该滑坡处于临界平衡状态;此时滑坡体内因雨水渗入而产生的地下水流向与滑动面基本一致;暂态地下水水位明显随降雨持续时间上升,滑坡的安全系数随之下降。每次降雨强度及持续时间的不同,是造成该滑坡运动位移变化的主要原因。
【关键词】白家堡滑坡监测数据降雨地下水流动数值模拟稳定性系数
1引言
降雨对滑坡的作用是一个动态过程,它与降雨强度、持续时间、土体渗透性等有密切关系[1]。三峡库区地表浅层土多为非饱和粘土,气候变化对其力学性质有很大的影响。雨水入渗使土体含水量增加,饱和度增大;持续降雨还可引起地下水水位上升,或在相对隔水层以上出现暂时性地下水——上层滞水。两者均将引起土体抗剪强度大幅下降[2]。
三峡地区滑坡灾害具有发生频率高、分布范围广、损失严重等特点,其主要的诱发因素就是降雨。最严重的滑坡事件为2003年6月强降雨后发生的千将坪滑坡,证实死亡人员为21人,直接经济损失达5735万元以上。在2003年6~7月的这次连续的强降雨过后,库区香溪河白家堡滑坡也发生了剧烈变形。
研究降雨诱发滑坡机制具有重要意义,对滑坡灾害的预防和预测具有重要的前瞻作用。本文从2003~2004年白家堡滑坡的监测数据分析入手,主要研究降雨对滑坡变形及稳定性的作用和影响。
2降雨对白家堡滑坡的影响
白家堡滑坡概述
白家堡滑坡位于湖北省秭归县向家店村二组、香溪河右岸入长江口附近,为一深层土质滑坡。滑坡地处鄂西构造侵蚀中低山区,属亚热带季风气候区,雨量丰沛,四季分明。年平均降雨量为;降雨多集中在5~9月,占全年平均降雨的。
滑坡在地貌上呈近北东向舌形凹地,纵长约700m,前缘横宽约500m,中上部宽约260m,复建的秭(归)—兴(山)公路横穿滑坡中上部。滑体地形坡度上陡下缓,上部为耕地和柑橘林,中下部为居民区。滑坡总面积万m2,最厚约110m,平均厚约58m,滑坡物质总体积万m3。滑坡后缘与基岩接触,呈圈椅状地形,后缘高程约260m;复建的秭兴公路以下为一缓坡平台,平台向前突出形成鼓丘地形,鼓丘以下前缘坡度15°~20°,前缘高程为70m左右;滑坡南以冲沟为界,北以山脊为界(图1)。
图1白家堡滑坡工程地质平面图及三维立体图
滑坡所在地区地质构造复杂,出露基岩为侏罗系香溪组(J1x)薄至中厚层状泥岩、粉砂岩夹炭质页岩,表层风化强烈[3]。
白家堡滑坡的工程地质模型
地表调查显示,白家堡滑坡前缘主要以紫红色粘性土夹少量砂岩块石为主,其物质来源于侏罗系香溪组(J1x)层位。滑坡鼓丘一带为源于J1x的灰黄色粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩构成的碎裂石,其原岩构造保持较好。滑坡后部主要为碎石土,粘土呈可塑—硬塑状,碎石成分为主,少量紫红色和灰绿色泥岩,碎石含量50~60%,结构松散至中密。
据钻孔揭露,滑体物质主要为褐色、黄绿色、紫红色粘土,碎石含量10%左右,碎石多为泥岩、粉砂岩,碎石粒径~10cm。其容重一般为20~22kN/m3,抗剪强度一般为40~90kPa,内摩擦角一般为16~23°。滑坡中后部钻孔揭示,在深约30m处可见层厚约的紫红色粘土夹少量碎石滑带土。碎石含量小于5%,碎石粒径~1cm,碎石成分复杂,主要为黄绿色泥质粉砂岩,见轻微揉皱现象。这表明该滑坡较深层已具有滑动迹象。滑带土容重一般为20~22 kN/m3,抗剪强度一般为30~70kPa,内摩擦角一般为11°~18°。
白家堡滑坡地形呈较封闭的洼地和圈椅状,利于地下水的补给和富集。由于滑体物质(含水介质)的不均一性,地下水的赋存多为上层滞水和潜水,与外界因素——降雨、地表水入渗、库水位变化等有密切关系;斜坡具有季节性充水的特点。崩滑堆积物的渗透系数一般为~,而滑带土的渗透系数为。因此滑床为相对隔水层,这一组合控制着滑坡地下水的补给、径流和排泄[4]。
工程地质模型是工程地质条件的抽象和概括,既不失真又不拘泥于一点一滴,从本质上把握要素的地位与作用[5,6]。白家堡滑坡的工程地质模型(图2)正是基于此而建立的,不脱离实际,又较好地抓住了岩土体变形破坏的关键。模型的物质由残坡积物、滑体、滑带及基岩组成;控制滑坡变形的物质条件是滑带;控制滑坡变形的动力因素是库水位和降雨。白家堡滑坡模型的建立有利于滑坡各方面的研究[7]。
图2135m水位——降雨条件下的白家堡滑坡工程地质模型
1.侏罗系香溪组基岩;2.残坡积物;3.滑带土;4.滑体粘土;5.水体;6.暂态地下水观测断面;7.雨水入渗
降雨与白家堡滑坡变形的关系
为了监测滑坡的位移变形特征及其稳定状态,在滑坡前缘、中部和后缘布置了孔内深部位移测斜监测仪和地表监测墩。2004年7月深部位移测斜仪监测孔内测斜管被剪断后,又在滑体内及边界处布置了伸缩计等监测设备(见图1)。
据2004年监测数据分析(图3):滑坡呈整体运动[3],具有两层滑带,在ZK1处深度分别为和;2004年7月,滑坡变形将倾斜管剪断后,采用伸缩计监测(图4)。其中BJB-1位于滑坡后缘,可监测滑坡运动的绝对位移;其他伸缩计位于滑体内部,可监测滑坡体内各处的相对位移。从8月到9月除BJB-1变形较大外,其他基本处于微变中,这也说明滑体处于整体运动中;9月后伸缩计数据表明滑坡均处于微变中。
图3ZK1深部位移曲线
图4伸缩计变形曲线
由图5可见,2004年1月~6月,滑坡地表的变形曲线基本为一直线,而6~9月的直线的斜率明显大于前6个月,9月后斜率又开始变缓。因此该滑坡在2004年可以分为3个阶段:1月~5月为相对稳定期,6~8月为变形剧烈期,9月~12月又回复到相对稳定期。与之对应的逐月降雨曲线显示,1~5月降雨量较小,且呈逐月上升状态;5~9月降雨量大而基本持平稳状态,9月后降雨量迅速下降。因此,从整体上看,在汛期,白家堡滑坡运动量明显大于非汛期的滑动量;虽然两者并不完全存在一致性,但这应该是因为滑坡体灾害系统具有一定的协调与自组织功能和滑坡的发生与降雨有一定的滞后关系[8,9]。因此降雨对白家堡滑坡稳定性的影响是毋庸置疑的。
图5地表监测墩 A2在2004年的变形与降雨的相关曲线
3降雨而产生的地下水流动数值分析
水文地质学家和土壤学家对非饱和渗流问题的研究已有悠久历史,水在非饱和土中的渗流也服从达西定律。在土坡稳定性分析中,当地下水埋藏较浅时,非饱和区土壤水运动和饱和区的地下水运动是相互联系的,此时将两者统一起来研究比较方便,即所谓饱和—非饱和流动问题。在此情况下,根据达西定律及地下水水流均衡原理,可以得到描述滑坡剖面二维饱和—非饱和流动问题的动力学模型:
地质灾害调查与监测技术方法论文集
式中:h为水头,k为渗透系数,S为比储水系数。
非饱和渗流问题的边界条件可能有多种形式。例如,在边界上给定含水量、给定水头或给定渗流速度等。本文主要研究降雨引起的暂态渗流场,故在斜坡暴露边界给定入渗速度(纽曼Neuman边界),底部为第一类边界(不透水边界),两侧均为第二类边界(给定水头边界)[10]。由于滑坡体表面一般是不规则的坡型区域,潜水面作为上边界是随时间而变化的。在剖面二维潜水水流问题的模拟过程中,采用三角形单元有限元法进行水文地质模型的单元剖分。笔者根据滑坡体土层结构、渗透系数等水文地质参数以及大气降雨补给入渗强度等因素、条件,开展白家堡滑坡地下水作用的数值模拟。
以全年平均降雨量1028mm为降雨强度基准,模拟分析在无降雨及持续降雨时间日数为1天、2天、3天、4天、5天、6天、8天、10天后的条件下,地下水位和地下水流动状况(见图6)。起初,地下水流向与滑坡滑动方向不一致,地下水位变动不大。当降雨持续1天后,非饱和土的地下水主要受降雨入渗补给的影响,以垂向运移为主,降雨形成的地下水水位等值线与坡体倾向比较一致;随着降雨的持续,地下水流向由垂向逐渐变化发展为与滑动面倾向一致的方向,降雨持续2天时,水流方向与滑动面倾向趋于一致;当降雨持续3天后,地下水流向已与滑动面倾向基本一致,尤其在滑体底部出现潜水流。通过暂态地下水观测断面发现,若降雨持续发生,地下水的暂态水位将持续上升。
4基于降雨条件的滑坡稳定性分析
通过有限元地下水数值模拟,得到边坡的渗流场及各个节点的渗透力;将渗透力作为边坡稳定计算中的外载[11],采用摩根斯坦—普赖斯法(Morgenstern-Price)求其整体和局部稳定系数(Fs)。整体稳定性采用块体折线搜索其最危险滑动面,局部稳定性采用圆弧法搜索其最危险滑动面。
当观测断面地下水水位埋深 H′>36m时,滑坡处于稳定状态,但是安全储备不高;当观测断面水位埋深 H′=h0=36m时(持续降雨3天),滑坡处于极限平衡状态;当观测断面水位埋深H′=33~35m时,滑坡整体处于极限平衡状态,局部发生变形;当观测断面水位埋深 H′<33m时,滑坡整体处于不稳定状态。
图6持续降雨后地下水等值线及水流矢量图
通过暂态地下水观测断面可以发现,由于地下水水位明显随降雨持续时间上升,滑坡整体和局部的稳定系数也随之下降:连续降雨前8天,观测断面整体最危险滑动面在92~95m之间;观测断面局部最危险滑动面在69~73m之间。这一现象与ZK1出现的两层滑动带是相匹配的。连续降雨后,滑坡浅层出现变形现象,这与降雨10天后最危险滑动面较浅相对应(见表1)。
表1降雨持续时间与滑坡稳定性表
在自然界中,降雨是随机的,滑坡的地下水水位是随降雨的渗入而变动的,因而滑坡整体稳定性也是动态变化的。当地下水位埋深 H′<h。时,则滑坡的Fs<1,滑坡开始变形发生位移;当地下水位埋深 H′>h。时,则滑坡的Fs>1,滑坡又重新回到稳定状态。
由于这种波动可能造成滑坡位移速度的变化,这正是白家堡滑坡呈相对稳定—变形—相对稳定这一韵律变化的深层次原因。白家堡滑坡的这种变形现象,应当看作是滑坡体在外界条件(主要是降雨)影响下发展旋回过程中的一种外在表现[12]。
5结论
根据监测数据分析发现,白家堡滑坡变化韵律与降雨时间有一定的对应关系,汛期滑坡物质运动量明显大于非汛期的运动量。
建立白家堡滑坡的工程地质模型,分析了降雨对滑坡地下水渗流场及稳定性的影响。
(1)研究结果表明:当降雨持续3天时,该滑坡处于临界平衡状态。此时滑坡体内因雨水渗入而产生的地下水流向与滑动面基本一致,在滑体底部出现潜水流。
(2)暂态地下水水位明显随降雨持续时间上涨,滑坡的安全系数随之下降。
(3)白家堡滑坡呈现相对稳定—变形—相对稳定这一韵律变化规律,其基本原因是由于降雨所引起的地下水的变动。
参考文献
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