南水北调膨胀土渠道边坡稳定可靠度研究

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1、万方数据分类号：一UDC-．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．——工程硕士学位论文密级：公珏单位代码：10076南水北调膨胀土渠道边坡稳定可靠度研究作者姓名指导教师企业导师申请学位级别工程领域所在单位授予学位单位：杨芳芳：马文英教授：窦学良高工：工程硕士：水利工程：水电学院：河北工程大学枷蹴砌舶汹嘶饿№I㈣万方数据HebeiUniversityofEngineeringFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheStabili

2、tyofexpansivesoilslopeofS—NWaterTransfercanalCandidate：Fang．fangYangSupervisor：Prof．Wen-yingMaPluralisticSupervisor：Prof．Xue．1iangDouAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：HydraulicStructuralEngineeringCollege／Department：Schoolofwaterco

3、nservancyandhydroelectricUniversityofEngineering一一1一Otc，2014万方数据独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，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑主鱼王猩盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论

4、文作者签名：谰畴书签字目期：哟峰年j2月冲日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑曼垦墨壁盘茎有关保留、使用学位论文的规定。特授权塑皇垦墨猩盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：糊荔书签字日期：7嘶年7上月垮日导师签名：这砰、签字日期：砌雕年f2月冲日万方数据摘要膨胀土富含蒙脱石等多种强亲水性矿物质，

5、受环境干湿变化影响很大，在膨胀土地基上开挖的渠道，边坡失水时会产生收缩，土体间的凝聚力下降，导致边坡表面开裂、剥落，而膨胀土边坡吸水时，又会产生强烈的膨胀变形，甚至会出现滑塌现象。我国南水北调中线总干渠工程长达1200多km，受地形地质条件的因素限制，沿线位于膨胀土层上的渠段长达346．85km，约占总干渠全长的30％。膨胀土渠段施工与运行的安全可靠对全线工程安全施工、安全运行具有十分重要的影响。同时，对膨胀土工程特性的研究以及膨胀土地基上工程安全的研究，一直是工程界一个世界性课题。在膨胀土地基上

6、开挖的渠道边坡，其渗透性、稳定性将受到诸多不确定性因素影响，如渠坡内不同的地下水位情况、渠道内不同输水工况均不确定性地影响渠坡的渗透和稳定性能。本文以南水北调中线总干渠某标段膨胀土渠道为背景，进行了膨胀土渠道边坡稳定可靠度研究及FLAC．SLOPE有限元软件模拟计算。首先将影响边坡稳定的诸多因素处理为随机变量，建立了边坡稳定可靠度模型，由JC法计算稳定可靠指标及诸多因素变异对可靠指标的影响；在此基础上，进一步运用FLAC．SLOPE软件进行有限元计算分析。考虑到渠坡渗流排水设施可能会可靠有效，或由

7、于某种原因发生失效的情况，地下水位考虑了在渠道坡顶处地面以下埋深1m和6m情况；渠道内水深考虑了渠内无水(即施工竣工期)、渠道满水(即渠内水深为设计水深6m)、渠道内水深为1／3设计水深(即渠内水深为2m)三种工况。综合分析理论计算结果与FLAC．SLOPE模拟计算结果，得到了有关膨胀土挖方渠坡潜在的危险滑裂面形态，滑坡失稳的最不利部位、边坡稳定失效概率区间及土壤特性参数变异对边坡稳定可靠度的影响等结论。其结果可为工程安全提出有益的建议。关键词：膨胀土；挖方渠道；稳定性；可靠度；FLAC．slop

8、e模拟万方数据AbstractExpansivesoilincludesvariousofhydrophilicmineralssuchasmontmorillonite，influencedseriouslybythedry-wetchange．Thechannelsbuiltontheexpansivesoilfoundationwillshrinkwhentheslopeslosewater,thecohesionamongthesoildecreaseandthesurfa