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摘要
为指导洞庭湖区软土质堤防加固工程,基于三维有限元方法,对堤防滑坡机理进行了分析。首先,根据区域地质情况建立了有限元计算模型,并模拟计算了堤防初始状态。然后,对洪水期的水位进行敏感性分析,计算分析了堤防的应力、变形和屈服区大小及分布。之后,计算分析了在渗流场作用下淤泥迁移对堤防稳定性的影响。结果表明:堤脚淤泥中渗透坡降的大小由洞庭湖和采桑湖的水位差及采桑湖侧水位共同决定;在渗流场作用下,淤泥层全部屈服,上部填筑层中也存在屈服,并以采桑湖侧的二级马道下部屈服程度最大,表明该处最容易发生破坏;上下游水位差越大,采桑湖侧堤脚淤泥屈服程度越大,且强屈服区向堤防内部淤泥层中延伸越多;堤防顶部公路上的汽车荷载,对堤防整体的稳定影响不大;只要堤防两侧存在足够的水位差,堤防就有可能发生滑坡;采桑湖湖区淤泥迁移,将加剧堤防的失稳破坏;治理滑坡的关键是降低水位差的影响,防止淤泥迁移,以及提高淤泥强度。
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单位湖南省洞庭湖水利工程管理局; 水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学
