库岸边坡变形监测及稳定性分析与评价——以硝洞槽郑家大沟边坡为例

摘要

边坡变形监测为边坡施工评估和边坡使用过程中边坡的稳定水平提供具体数据支撑，依据边坡变形趋势可以推断边坡变形对周边概况的影响，同时也是合理采用施工手段和调整有关施工工艺和步骤的重要依据。以监测手段获取测量数据分析边坡变形影响因子具有直观的特点，在此基础上揭示边坡变形特征并建立预测模型具有一定的应用价值。
　　据此，本文以硝洞槽郑家大沟边坡为例，从测量学角度出发，通过对边坡周边环境的实地勘察，制定监测方案选取监测点，运用徕卡TM30测量机器人对地表前缘、中部、后缘的位移数据进行获取，并对水库水位和研究区降雨量数据进行获取，根据不同时期所得数据以绘制变形曲线图的方式直观分析不同情况下边坡变形特点、变形影响因素、变形特征，并阐述其相互之间的联系。然后建立灰色预测模型，最后从内部变形影响因素角度出发分析边坡变形特征。监测的实施可以为以后边坡的稳定分析及有效治理提供数据和理论支撑。
　　通过对边坡的周期性监测以及对监测数据的分析，可以得出以下结论:
　　前期中梁水库蓄水至625m后，边坡后缘和边界处的裂缝月变形量达到200～300mm。2011年11月初到12月初期间水库水位从625m逐渐降至613m，边坡变形的月变化量降至60～100mm左右。在降雨比较密集时期对监测点巡查监测没有发现新的异常情况出现。边坡中部和后缘的变形总体来说比边坡前缘要小，主要原因是边坡前缘直接受到水库水位升高时库水的侵蚀，导致边坡前缘稳定性下降。结合边坡勘查资料成果分析，边坡仍在匀速蠕动变形，整体上处于基本稳定状态，短期内出现大规模险情的可能性不大。就监测数据来分析，水库蓄水是影响边坡稳定性的最主要因素，降雨对边坡稳定性影响不明显。
　　建立灰色模型预测边坡变化趋势，得出如下结论:
　　通过拟舍得到两种数据的变化趋势结果，对比结果得出JCD5、JCD8观测的变化趋势与灰色预测模型得到的变化趋势有差异，具体表现在JCD5变形预测值加大，实际测量值减小，说明前缘在加固条件下达到理想效果，趋于稳定状态;JCD8变形预测值减小，实际测量值增大，说明后缘并没有在加固条件下得到理想效果，趋于变形加剧状态。通过计算得到的误差值进一步说明了边坡加固工作的紧迫性，验证了使用灰色模型对边坡稳定性进行预测的可行性。
　　从变形影响因素角度出发分析边坡变形特征，得出以下结论:
　　外部变形特征主要表现在边坡施工和水库水位，其中水库水位是变形特征的重要影响因素;内部变形特征主要表现在岩层间形变角度、边坡角度、边坡高度、岩层厚度、岩层之间的力学关系和岩层的力学关系，其中岩层间力学关系是影响边坡变形特征的最重要因素。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题依据与意义

1．1．1 选题依据

1．1．2 研究意义

1．2 边坡变形监测介绍

1．2．1 基本概念

1．2．2 边坡变形监测

1．2．3 边坡监测的方法

1．3 国内外研究现状

1．4 研究步骤及技术路线

1．4．1 研究步骤

1．4．2 主要方法及技术路线

第2章 边坡监测点选取布设

2．1 边坡研究区域基本概况

2．1．1 边坡特征

2．1．2 边坡地区的气象和水文地质

2．1．3 边坡区内的主要人类工程活动

2．2 边坡稳定性主要影响因素

2．2．1 岸坡结构

2．2．2 水的作用

2．2．3 地震

2．3 监测内容和监测频率

2．4 变形监测点选取与布设

2．5 本章小结

第3章 监测点数据获取及影响因子分析

3．1 地表位移监测点数据获取

3．1．1 地表位移监测实施

3．1．2 数据获取精度要求

3．2 监测数据整理及分析

3．2．1 前缘位移数据分析

3．2．2 中部位移数据分析

3．2．3 后缘位移数据分析

3．3 变形影响因子分析

3．3．1 前缘位移变形分析

3．3．2 中部位移变形分析

3．3．3 后缘位移变形分析

3．4 本章小结

第4章 水位及降雨作用下边坡变形特征及稳定性评价

4．1 模型的基本理论

4．2 模型的建立

4．2．1 模型建立的要求

4．2．2 模型建立的可行性分析

4．2．3 模型的建立过程

4．2．4 模型的精度评定

4．2．5 新信息和新陈代谢模型

4．3 灰色模型预测评价与分析

4．4 水位及降雨条件下边坡变形特征分析

4．4．1 边坡变形成因机制

4．4．2 诱发因素分析

4．4．3 变形特征分析

4．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果