山区河流大型水库港边坡稳定性及对高桩码头结构 影响分析研究

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1、分类号TU457单位代码10618密级学号106280624硕士学位论文论文题目：山区河流大型水库港边坡稳定性及对高桩码头结构影响分析研究ResearchOnStabilityoftheLarge-scaleReservoirHarborSlopeinMountainRegionRiverandthe8InfluenceontheHighpileWharfStructure作者姓名：左良栋导师姓名、职称：周世良教授申请学位门类：工学　　专业名称：港口、海岸及近海工程论文答辩日期：2009年04月04日学位授予单位：　重庆交通大学答辩委员会主席：黄超评阅人：黄超　　何光春200

2、9年04月04日重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2009年04月04日……………………………………………………………………………………………重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电

3、子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：2009年04月04日日期：2009年04月04日……………………………………………………………………………………………本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并

4、按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：2009年04月04日日期：2009年04月04日摘要三峡工程的修建改善了长江中游江段的航运条件，提高了长江中游航道的运输能力，同时也使得库区水文地质条件发生了很大的变化。库水位升高使得河流两岸边坡被淹没部分增加，库水位变动最大幅度可以达到30米，这给库区岸坡的稳定性造成了极不利的影响。在大水位变幅条件下的岸坡稳定性研究，国外由于缺乏这类水文条件，还未见研究成果出现。国内的许多学者结合三峡库区实际情况，就山区河流水库港边坡稳定性及对码头结构的影响做了大量的研究。由于问题的复杂

5、性和理论的及研究手段的欠缺，导致该问题的研究还未取得可以应用于工程实践的研究成果，甚至某些领域还存在一定的空白。山区河流水库港边坡是由经复杂地质条件改造过的岩块和地质构造结构面(如断层、裂隙、节理等)共同组成、具有特定的结构和力学特征的，赋存于一定的地质环境中（初始地应力、地下水、温度等）的复合体。边坡土体通常以饱和或非饱和状态存在，是固-液-气多相复合体，是一种典型的多孔介质。土体颗粒组成的孔隙结构构成可变形骨架，以变形为其运动学特征；水体可以分为两部分：位于岩体裂隙内的以静水压力为主要特征，位于控制裂隙内的水体以动水力为主要特征。因此，实际的边坡稳定性问题是典型的流固耦合

6、问题，而现行的计算方法大都将问题进行简化处理。例如，只考虑静水力、不考虑固体骨架的变形影响和将裂隙体积平均分配到岸坡体内等，从而导致了计算结果与实际情况存在较大差别。在岸坡与码头结构相互作用的研究上，大都将码头的受力（堆载、车辆荷载及船舶荷载）作为主导因素，但是很少见到以岸坡稳定性变化作为主导因素进行分析的研究。现有的研究手段在理论研究和指导工程实践方面都存在很多局限，特别是对复杂条件下的岸坡稳定性及对高桩码头结构稳定性影响分析研究中，这些方法已经不能满足需要。本文在分析岸坡稳定性国内外研究动态及两相多孔介质流固耦合作用分析中所取得的研究成果的基础上，采用理论分析和数值模拟方

7、法，开展山区河流大型水库港边坡稳定性及对高桩码头结构影响分析研究。论文的主要工作和结论如下：⑴对水库岩质边坡稳定性分析研究的历程及研究手段进行了回顾；比较分析了水库边坡稳定性分析的不同方法；结合水库港边坡的特点，运用流固耦合理论，提出了适用于水库岩质边坡稳定性分析的流固耦合分析计算模型。同时，对岸坡与码头结构相互作用研究的过程进行了回顾，分析了岸坡与高桩码头相互作用研究的特点。在此基础上，提出了该问题研究的方案。⑵对比分析了岸坡稳定性计算的各种方法，并着重分析了极限平衡分析法和有限元强度折减法。结合两种