199.庫水作用下堆積體滑坡促滑治理的過程控制研究

1、分類號UDC成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文庫水作用下堆積體滑坡促滑治理的過程控制研究郭健指導(dǎo)教師姓名及職稱許模教授申請學(xué)位級別博士專業(yè)名稱地質(zhì)工程論文提交日期2014年5月論文答辯日期2014年6月學(xué)位授予單位和日期成都理工大學(xué)(2014年6月)2014年6月常，上瑙鏈絲船筮描摘要庫水作用下堆積體滑坡促滑治理的過程控制研究摘要在中國西南地區(qū)的水電事業(yè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展的同時(shí)，以古滑坡在庫水作用下的復(fù)活或部分復(fù)活導(dǎo)致的大型災(zāi)難性滑坡也開始引起人

2、們的注意。隨著大量水電工程的不斷推進(jìn)，大型堆積體滑坡時(shí)有復(fù)活，滑坡治理難度越來越大，治理工程費(fèi)用也越來越高，而受經(jīng)濟(jì)發(fā)展等各種因素的制約，僅有少部分滑坡能夠?qū)嵤┕こ讨卫?。另外，斜坡排水、削方減載、固定支擋和防御繞避這些常規(guī)的滑坡防治措施，在西南地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件下，部分治理工程或難以取得有效的治理效果，或工程量龐大且必耗費(fèi)巨資。如何對這些大型堆積體滑坡進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、有效的治理，是擺在工程建設(shè)者面前的一個(gè)新課題。近年來，通過采取科學(xué)的技術(shù)

3、方法，掌握滑坡的形成機(jī)制及其對庫水的變形響應(yīng)機(jī)理，澳大利亞等國家已經(jīng)在對庫區(qū)滑坡實(shí)施有效的促滑治理。庫水作用下堆積體滑坡的促滑處理方法，目前還是一個(gè)較為前緣的新技術(shù)問題，但它為今后庫區(qū)滑坡防治提供了更多的有效選擇方案。本文研究區(qū)內(nèi)的黑水河位于阿壩州黑水縣和茂縣境內(nèi)，河流上已建設(shè)了以中型水電站為主的梯級電站群體，但黑水河的侵蝕深切河谷兩岸地形陡峭，沿線山體表層基巖破碎，大量風(fēng)化、破碎的殘坡積或崩坡積堆積物構(gòu)成的滑坡體成為水庫運(yùn)行后最典型地

4、質(zhì)災(zāi)害問題。西爾瓜子滑坡是毛爾蓋庫區(qū)一典型的松散塊碎石土堆積體滑坡，它坐落于黑水河右岸距毛爾蓋大壩3km。西爾瓜子滑坡的總方量達(dá)1341萬方，滑坡下部平行穿越的貝爾隧道和緊鄰滑坡的新麻窩集鎮(zhèn)成為最直接的危害對象，在汶川地震過后伴隨著電站大壩的正式蓄水，古滑坡前緣己產(chǎn)生明顯的變形下錯(cuò)，尤其又是位于近壩地區(qū)的滑坡，對它實(shí)施有效的治理受到電站運(yùn)行方高度重視。本文將以西爾瓜子滑坡的穩(wěn)定性及防治工程為研究案例，通過探索運(yùn)用過程控制等基礎(chǔ)理論，對基

5、于庫水作用的堆積體滑坡促滑治理進(jìn)行系統(tǒng)研究，以形成一套具有一定理論價(jià)值，并且對滑坡治理的實(shí)踐工程具有指導(dǎo)意義的技術(shù)方法體系。文章首先在吸收基于變形理論的地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，提取其中最基本的過程控制思想，提出了基于庫水調(diào)度的滑坡促滑治理設(shè)計(jì)基本觀點(diǎn)，即用過程控制理論對滑坡的變形和下滑速度進(jìn)行重點(diǎn)控制研究，并指導(dǎo)設(shè)計(jì)合理的庫水位調(diào)度方案。在基本觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，把過程控制與最優(yōu)化理論、流固相互作用理論、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論這三個(gè)理論方法