摘要
洪涝灾害是我国危害最大、造成损失最严重的自然灾害。我国江河众多，堤防工程就成了我国防洪工程体系的重要组成部分。北江大堤是我国Ⅰ级堤防，历史上系洪潮泛滥之地。石角段是北江大堤首段，历来就是险情多发堤段，尤其是管涌险情久治不愈，因此研究堤基渗透破坏模式及机制具有重要的现实意义。
本文针对多年来北江大堤石角段管涌渗透成因机制争议，在前人所做大量研究的基础上，详细地分析了石角段地质、水文地质及地层构造条件。对多年来北江大堤石角段管涌成因机制争议进行了对比分析。通过详细的地面调查，首次在地表发现了新构造断裂带的发育迹象，为基岩中存在新构造断裂带的推测提供了地表地质证据。本文通过分析断裂带的发育特征、力学性质及其对地下水的控制作用，采用新构造断裂控水理论分析了北江大堤石角段基岩构造。综合前人所做各种示踪试验资料，发现此断裂带极易在基岩中形成集中渗水通道，对石角段管涌的形成、发展有一定的控制作用。最后用有限元方法，模拟了桩号7+330剖面基岩存在集中渗漏通道对堤内管涌的控制作用。结果发现，基岩渗漏通道的存在对堤基管涌发生、发展存在一定的控制作用，还影响管涌的出露点。如若忽略基岩集中渗漏通道的存在，势必影响对管涌险情作出准确预测及作出妥善的预防处理措施。
本文通过理论分析及模拟计算，证明了基岩渗漏通道的存在对堤内管涌的控制作用，为北江大堤石角段管涌机制成因的研究提出了一些有益的参考。
Flood was the most harmful natural disaster in China. As a result, dyke system played a very important part in the prevention or control flood project in China. Beijiang River Levee is the first rank in Chinese dyke system. It has suffered flood disasters since the ancient time. Shijiao segment was the first section of Beijiang River Levee. Its floods occurred frequently, especially the piping disaster. So it is realistic and critical to study the permeating failure model and mechanism.
In accordance with the piping occurring mechanism controversy, this dissertation analyzed the geologic structure condition of Shijiao levee in detail based on former study. Base on the geologic and hydrologic date, the hydrologic condition and the seepage field were systematically analyzed in this dissertation. And two typical viewpoints to the Shijiao levee piping cause mechanism were contrasted. Secondly, by thoroughly ground investigation, the development sign of the neotectonic fracture on ground were first time found. It provided the ground geology proof for the inference that there was neotectonic fracture in bedrock. In this dissertation the developing characteristic and mechanics quality of the fracture and its control action to the underground water were analyzed. And the neotectonic fracture control flow theory was used to analyze the bedrock structure in Shijiao segment. Then by synthesized the different former isotopic test date and analyzed the bedrock structure with the neotectonics theory, neotectonic fracture in the bedrock which may make it easy to form the collective seepage passageway was found. And the neotectonic fracture controlled the piping occurrence. Finally, finite element method was used to simulate the seepage of stake number 7+330. The results shown that the centralized seepage passage way in bedrock play a very important role in the occurrence and development of piping. So, the centralized seepage passage way in bedrock should be regarded in forecast and prevention of piping in shijiao levee.
By theory analyzing and numerical simulating, the controllable function to the piping by bedrock seepage passageway was found. The production provided some useful references to the research of piping in shijiao levee.
引文
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