堆积层滑坡排水系统的设计与可视化研究

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1、密级公开分类号P642.22工程硕士学位论文堆积层滑坡排水系统的设计与可视化研究陈志鹏指导教师何晖教授王建智教授级高工申请学位级别工程硕士工程领域建筑与土木工程2018年5月10日堆积层滑坡排水系统的设计与可视化研究工程领域：建筑与土木工程研究生签字：导师签字：企业导师签字：摘要陕南山区是我国滑坡灾害高发区和重灾区之一，滑坡易发区面积占国土面积的28%；据相关资料显示，地质灾害中滑坡灾害占89.4%，其中80%以上为堆积层滑坡；而水为堆积层滑坡的主要诱发因素。因此，研究堆积层滑坡治理中排水系统的

2、设计，以及降雨对斜坡的稳定性的影响，对于滑坡的整治和防护有着重要的意义。而应用BIM技术，可以将平面模型与空间模型有效结合起来，能更清晰、直观地把滑坡排（导）水系统三维表现出来。本文以陕南地区镇安县一处堆积层滑坡为研究对象，采用GEO-STUDIO中的SEEP/W模块对滑坡模型在降雨强度、降雨历时、斜坡坡比、以及土体的渗透系数进行数值模拟，分析其对斜坡稳定性的影响；并在各种因素分析的基础上进行排水工程设计。地表排水中主要对排水沟、截水沟这两种措施进行了设计；模拟对比分析了有无截水沟对排水效果、斜

3、坡稳定性的影响，以及截水沟的位置不同对其的影响。地下排水设计了排水孔、暗沟等；从而给出排水措施的优化布置建议，以及利用BIM可视化功能把堆积层滑坡的排水措施三维模拟出来。得出以下成果：1）在本文所研究的情况下，对斜坡稳定性影响因素排序为：渗透系数>斜坡坡比>降雨历时>降雨强度，所以影响斜坡稳定性最大因素为土体渗透系数，最小为降雨强度。2）随着降雨时间的延长滑坡稳定性逐渐降低，而且斜坡的体积含水率逐渐递增，孔隙水压力由坡面向坡体逐渐增大，最终坡体各处孔隙水压力趋于一致。3）相同的降雨条件下，斜坡越

4、陡其相对应的斜坡稳定性系数越小；但随着降雨时间的持续，不同斜坡比的稳定性系数逐渐趋于一致，相差越来越小；降雨时间一致，降雨强度越大坡稳定性系数越小。相同条件下，渗透系数越大其相对应的斜坡稳定性系数越大；随着降雨时间的延长，斜坡稳定性系数呈递减的趋势。4）同一降雨条件下，有排水措施的斜坡比没排水措施的斜坡稳定性更好，表明排水对斜坡的稳定性具有重要影响。地表排水措施中，截水沟布置在坡脚比在远离坡脚的效果较好，斜坡稳定性也高。5）运用BIM技术的可视化功能，直观、清晰地把滑坡排水系统表示出来。关键字：

5、堆积层滑坡；降雨；排水工程；BIM技术；滑坡治理DesignandVisualizationofLandslideDrainageSysteminAccumulationLandDiscipline：ArchitectureandCivilEngineeringStudentSignature:SupervisorⅠSignature:SupervisorⅡSignature:AbstractThemountainousareainsouthernShanxiProvinceisoneofthe

6、areaswithhighincidenceoflandslidedisastersinChina.Thelandslide-proneareaaccountsfor28%ofthecountry'slandarea.Accordingtorelevantdata,landslidedisastersaccountfor89.4%ofgeologicaldisasters,ofwhichover80%arelandslides.Wateristhemainprecipitatingfactorf

7、orlandslides.Therefore,thestudyofthedesignofdrainagesysteminthetreatmentoflandslidesinaccumulation,andtheeffectofrainfallonthestabilityoftheslope,isofgreatsignificancefortheregulationandprotectionoflandslides.TheapplicationofBIMtechnologycaneffective

8、lycombinetheplanarmodelandthespatialmodel,andcanmoreclearlyandintuitivelyrepresentthewatersystemoflandsliderow(guiding)inthreedimensions.ThispaperusesaSEEP/WmoduleinZhenanCountyofsouthernShanxiasaresearchobject,andusestheSEEP/WmoduleinGEO-STUDIOtosim