基于geostudio2004的膨胀土渠坡稳定分析——以南水北调中线工程河北段为例

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1、分类号⋯⋯⋯⋯一UDC密级～公⋯．无Z秀庐夕擎硕士研究生学位论文基于GeoStudi02004的膨胀土渠坡稳定分析一以南水北调中线工程河北段为例申请人：申阳学号：2121439培养单位：水利电力学院学科专业：水利工程研究方向：水利水电工程指导教师：史长莹教授宋春山教高完成日期：2014年3月28日中文摘要为解决我国南北方水资源分布不均，南方多水、北方缺水的不平衡状态，我国兴建了南水北调中线工程。南水北调中线工程不仅可以缓解北方水资源紧缺的局面，还可以促进经济与环境资源的协调发展。安全稳定运行是南水北调中线工程实现其重要意义、发挥其重大作用的首要前

2、提，而确保其每个渠段的稳定是使整个南水北调中线工程安全稳定的首要条件。基于上述目的，本课题针对南水北调中线工程河北段的渠坡进行安全稳定分析，这个渠段的特殊性在于，它存在令众多工程师都难办的膨胀土基础。膨胀土有很特殊的忡厮．+休内含7k罱憎加pJ『三．+体体壬口嘭晔士要够?匕．±体女令寸呈减少以后，土体体积收缩，表面出现开裂的现象，它是一种具有较大反复胀缩变形的高塑性粘性土。因为膨胀土具有这种遇水体积膨胀，失水体积收缩的特殊工程性质，所以对南水北调中线工程中该渠段的渠坡进行稳定分析也更为重要。本论文在对南水北调中线工程经过的河北省邯郸段膨胀土渠坡稳

3、定进行定量分析时，使用理论较完善、应用较广泛的GeoStudio软件。GeoStudio软件采用了许多国际上知名专家的理论，其中包括：Mo娼enStem，N．R、Price，VE、DIunc卸，J．M等，GeoStudio软件中含有SLOP阶Ⅳ、SEEP厂W、SlGM刖W、QUAK酗Ⅳ、吒MP厂W、Cn认N厂W、AMⅣ、VADOSE厂W八个模块。SLOP彤W是GeoStudio软件中最关键的软件之一，也是边坡稳定性计算的专业分析软件，它基于极限平衡理论，进行边坡稳定性计算时包含几种不同的滑移面搜索方式，得到的结论也可靠有效。分析过程主要包括四个部

4、分，即分别在自然状态下、在渠坡不通水并对渠坡进行百年一遇降雨试验的情况下和渠道通水情况下以及渠道通水水位降落后，进行膨胀土渠坡安全稳定系数的计算。分析的主要结果如下：第一，在自然状态下，结合室内试验测试数据对膨胀土渠坡进行稳定分析，得到的安全系数较大，得出的结论是渠坡处于相当稳定的状态；第二，在渠坡不通水条件下，对渠坡进行百年一遇降雨试验，并结合现场试黑龙江大学硕士掌位论文验测得数据对膨胀土渠坡进行稳定分析，得到的安全系数是三种情况中最小的，但此时的膨胀土渠坡仍处于稳定状态。第三，模拟降雨且渠道通水后的情况，在不同水深条件下对膨胀土渠坡进行稳定分

5、析，得到的安全系数也较大，得出的结论是膨胀土渠坡处于稳定状态。第四，渠道通水后，水位降落期，对不同水深条件下的膨胀土进行渠坡稳定分析，得到的安全系数较大，得出的结论也是膨胀土渠坡处于稳定状态。关键词：南水北调中线工程；渠坡稳定；膨胀土；GeoStudio软件AbStractAbstractlnordertoSolVeourcoun时nonhandSouthsideofuneVendi矧buti伽ofwaterresources，thewatersofthesouthnorthwatershonage，imbalance，ourconsm】ctio

6、noftheSouth．to．NonllWaterDiVerSionP喇ect．TheSouth-to．NonhWaterDiVersionProjectisnotonlyabletoalleViatethesituationofshonageofwaterresourcesinthenonh，butalsotopromotethecoordinateddeVel叩mentofeconomy卸denviro砌entresour℃es矗lnction．Securit)，卸ds油ilityisa雕requiSitefortheSoutll．to．No

7、nhDiverSionProjecttorealizetheimponantsi2nincance，toplavitsimDonantrole．andenslJrethestabilitvnfeachcha加elisthefirstconditionofs诎lesafetythrou曲outt量1eSouth．to．NonllWaterDiVersionp叫ect．BasedontheaboVepurpose，theSoutll．to二NonhDiversionProjeCtinHebeiProvjnceSectjonoflhec卸aJsJope

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