發(fā)布時間：2020-11-09 12:06

　　 為研究城郊棄土松散堆積體在降雨條件下的邊坡穩(wěn)定性,并預測松散堆積體的水土流失情況。本文以北京市沙陽路棄土松散堆積體為研究對象,進行了現(xiàn)場調查,并測定其物理力學性質;通過模擬降雨試驗,模擬在降雨條件下邊坡的侵蝕過程,分析了松散堆積體抗侵蝕性能;運用FARO三維激光掃描儀,獲取了松散堆積體的地形因子和邊坡尺寸,在此基礎上,運用高精度DEM計算了該松散堆積體在天然降雨情況下的水土流失量;運用有限元ABAQUS軟件建立模型,分析了松散堆積體在降雨入滲條件下的邊坡穩(wěn)定性。得出以下結論:(1)通過物理力學試驗分析,松散堆積體密實度低、結構性差,抗侵蝕能力較差。(2)松散堆積體室內模擬降雨試驗,產流時間、平均徑流率、平均侵蝕速率、平均徑流含沙量與降雨強度呈現(xiàn)較強相關性,并得到徑流率、徑流含沙量、侵蝕速率隨降雨歷時的變化規(guī)律。(3)利用三維激光掃描技術,提取了堆積體的邊坡特征和地形因子,并且建立高精度DEM,得出松散堆積體邊坡的水土流失量。(4)通過有限元軟件ABAQUS分析,準確模擬了降雨作用對堆積體邊坡內部瞬態(tài)滲流場的影響規(guī)律,獲得了在不同雨強、降雨歷時、降雨類型和滲透系數(shù)條件下,邊坡內部孔隙水壓力的變化規(guī)律,并進一步模擬了流固耦合現(xiàn)象。(5)通過有限元ABAQUS軟件模擬,沙陽路棄土松散堆積體在暴雨條件下,隨著時間的延長安全系數(shù)逐漸減小,甚至沿表層發(fā)生滑坡。
【學位單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S157
【部分圖文】：

９一土的內摩擦角，（）。??Ｃ一土的粘聚力，ｋＰａ??剪切儀（圖３－１）主要由操作平臺、剪切箱及控制桿組成。剪切箱分上下兩層，??內壁尺寸均為３００ｍｍ：ｘ３００ｍｍ＞＜１５０ｍｍ，試驗時，下剪切箱保持不動�？刂茥U主要作??用是加載水平拉力。試驗時，在剪切面上方加正應力，保持此應力不變，然后加載水??平拉力，進而得到土體的抗剪強度。??上剪切箱?…測力計??翻桿??下剪??／Ｔ＝ｙ?—＾??Ｚ?操作臺??圖３－１直剪剪切儀??Ｆｉｇ．３－１?Ｔｈｅ?ｄｉｒｅｃｔ?ｓｈｅａｒ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??步驟ｉ：安裝調試剪切裝置。將操作臺放在平坦的位置，保持穩(wěn)定，將上、下兩??個剪切盒對齊，為減少摩擦阻力，兩剪切盒中間均勻涂抹凡士林。同時，將測力計調??整好，保證感應器、剪切盒、控制桿三者在同一條直線上。??步驟２：裝填試樣。放置好剪切盒，保持水平，稱好所需試樣的重量，將試樣等??分三次裝入剪切盒中

??人工模擬降雨裝置的侵蝕槽規(guī)格為Ｉｍｘ０．４ｍｘ０．１６ｍ，可調節(jié)角度范圍為３０°？??６０°，平臺可分別量測地上徑流和地下徑流（如圖３－２）。??屋頂??Ｉ??１、屋頂??針頭式降雨器??進水管——??佼蝕ｆｆｉ?＾??壓力表關??．丄丄．．．．．．．．，｜?—回水管??一水源??水泵??圖３－２人工模擬降雨裝置??Ｆｉｇ．３－２?Ｔｈｅ?ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ?ｒａｉｎｆａｌｌ?ｓｉｍｕｌａｔｏｒ??試驗土壤取自北京沙陽路棄土松散堆積體，位于北京沙陽路收費站及沙河收費站??之間，將土壤運回試驗地，通過均勻灑水和陰千的方法，控制試驗前土壤的含水率接??近天然含水率１３．２５％，與邊坡土壤基本一致。棄土堆置過程中，先將侵蝕槽放平，??防止發(fā)生土體顆粒的重力選擇，而導致誤差。分層填土，每層控制５ｃｍ厚，壓實后，??９??

３研宄內容與方法??３．３技術路線??本文技術路線如圖３－３所示。??城郊棄土松散堆積體邊坡穩(wěn)定性研究????山?Ｎｂ????現(xiàn)場取樣?利用激光掃描儀掃描堆積體???＾＾＾???室內模擬降雨試驗?物理力學試驗?處理激光掃描圖????±???Ｙ???＿Ｗ??＿Ｖ＿?＿＾??、？＿??＿＼�。�??＿、丄＿????±ｔｉ?｜?堆?ｋ?％?｜?直?｜?提?ｒｒｒ??積?積?積?理接取?算??Ｗ?Ｗ?Ｗ?性?齏堆?土??產產徑?質?切?積?壤??流?沙?流?試?試?體?侵??特特產?驗驗?坡?蝕??征?征?沙?體?量??分分關?特??析?析?系?征??分??析???＾???±???評估其抗侵蝕性能?ＡＢＡＱＵＳ分析降雨入滲條件下的邊坡穩(wěn)定???＾???為分析松散堆積體邊坡穩(wěn)定性，預測生產建設項目水土流失量，??提供一定的理論依據(jù)。??圖３－３技術路線圖??Ｆｉｇ．３－３?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??１１??
【參考文獻】

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本文編號：2876409