發(fā)布時(shí)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(yù)測(cè)松散堆積體的水土流失情況。本文以北京市沙陽(yáng)路棄土松散堆積體為研究對(duì)象,進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,并測(cè)定其物理力學(xué)性質(zhì);通過(guò)模擬降雨試驗(yàn),模擬在降雨條件下邊坡的侵蝕過(guò)程,分析了松散堆積體抗侵蝕性能;運(yùn)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(chǔ)上,運(yùn)用高精度DEM計(jì)算了該松散堆積體在天然降雨情況下的水土流失量;運(yùn)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(jié)論:(1)通過(guò)物理力學(xué)試驗(yàn)分析,松散堆積體密實(shí)度低、結(jié)構(gòu)性差,抗侵蝕能力較差。(2)松散堆積體室內(nèi)模擬降雨試驗(yàn),產(chǎn)流時(shí)間、平均徑流率、平均侵蝕速率、平均徑流含沙量與降雨強(qiáng)度呈現(xiàn)較強(qiáng)相關(guān)性,并得到徑流率、徑流含沙量、侵蝕速率隨降雨歷時(shí)的變化規(guī)律。(3)利用三維激光掃描技術(shù),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(guò)有限元軟件ABAQUS分析,準(zhǔn)確模擬了降雨作用對(duì)堆積體邊坡內(nèi)部瞬態(tài)滲流場(chǎng)的影響規(guī)律,獲得了在不同雨強(qiáng)、降雨歷時(shí)、降雨類型和滲透系數(shù)條件下,邊坡內(nèi)部孔隙水壓力的變化規(guī)律,并進(jìn)一步模擬了流固耦合現(xiàn)象。(5)通過(guò)有限元ABAQUS軟件模擬,沙陽(yáng)路棄土松散堆積體在暴雨條件下,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)安全系數(shù)逐漸減小,甚至沿表層發(fā)生滑坡。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S157
【部分圖文】：

９一土的內(nèi)摩擦角，（）。??Ｃ一土的粘聚力，ｋＰａ??剪切儀（圖３－１）主要由操作平臺(tái)、剪切箱及控制桿組成。剪切箱分上下兩層，??內(nèi)壁尺寸均為３００ｍｍ：ｘ３００ｍｍ＞＜１５０ｍｍ，試驗(yàn)時(shí)，下剪切箱保持不動(dòng)�？刂茥U主要作??用是加載水平拉力。試驗(yàn)時(shí)，在剪切面上方加正應(yīng)力，保持此應(yīng)力不變，然后加載水??平拉力，進(jìn)而得到土體的抗剪強(qiáng)度。??上剪切箱?…測(cè)力計(jì)??翻桿??下剪??／Ｔ＝ｙ?—＾??Ｚ?操作臺(tái)??圖３－１直剪剪切儀??Ｆｉｇ．３－１?Ｔｈｅ?ｄｉｒｅｃｔ?ｓｈｅａｒ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??步驟ｉ：安裝調(diào)試剪切裝置。將操作臺(tái)放在平坦的位置，保持穩(wěn)定，將上、下兩??個(gè)剪切盒對(duì)齊，為減少摩擦阻力，兩剪切盒中間均勻涂抹凡士林。同時(shí)，將測(cè)力計(jì)調(diào)??整好，保證感應(yīng)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(diào)節(jié)角度范圍為３０°？??６０°，平臺(tái)可分別量測(cè)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(jìn)水管——??佼蝕ｆｆｉ?＾??壓力表關(guān)??．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(yàn)土壤取自北京沙陽(yáng)路棄土松散堆積體，位于北京沙陽(yáng)路收費(fèi)站及沙河收費(fèi)站??之間，將土壤運(yùn)回試驗(yàn)地，通過(guò)均勻?yàn)⑺�和陰千的方法，控制試�?yàn)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(guò)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(dǎo)致誤差。分層填土，每層控制５ｃｍ厚，壓實(shí)后，??９??

３研宄內(nèi)容與方法??３．３技術(shù)路線??本文技術(shù)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(chǎng)取樣?利用激光掃描儀掃描堆積體???＾＾＾???室內(nèi)模擬降雨試驗(yàn)?物理力學(xué)試驗(yàn)?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(chǎn)產(chǎn)徑?質(zhì)?切?積?壤??流?沙?流?試?試?體?侵??特特產(chǎn)?驗(yàn)驗(yàn)?坡?蝕??征?征?沙?體?量??分分關(guān)?特??析?析?系?征??分??析???＾???±???評(píng)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(yù)測(cè)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失量，??提供一定的理論依據(jù)。??圖３－３技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．３－３?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??１１??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2876409