發(fā)布時(shí)間：2020-04-18 02:37

【摘要】：黃土是一種特殊性土,其結(jié)構(gòu)通常具有大孔隙、弱膠結(jié)性、節(jié)理沿垂直方向發(fā)育的特征。鑒于黃土的特殊性,強(qiáng)降雨和灌溉會(huì)導(dǎo)致黃土強(qiáng)度劣化并發(fā)生飽和破壞現(xiàn)象,進(jìn)而誘發(fā)黃土滑坡,給當(dāng)?shù)貛?lái)嚴(yán)重的災(zāi)難。黃土抗剪強(qiáng)度的影響因素較多,諸多學(xué)者對(duì)基質(zhì)吸力、含水率、剪切速率等不同的影響因素進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)研究,并分析了各因素對(duì)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響。本文在借鑒已有的研究成果基礎(chǔ)上,以甘肅省永靖縣黨川村黨川滑坡后壁土為研究對(duì)象,利用改裝后的的TFB-1型非飽和土應(yīng)力應(yīng)變控制式三軸儀對(duì)黃土重塑樣分別進(jìn)行了飽和試驗(yàn)和CU試驗(yàn)。CU試驗(yàn)時(shí),分別采用50kPa、100kPa、200kPa、400kPa圍壓對(duì)飽和重塑黃土進(jìn)行剪切速率分別為0.02mm/min、0.06mm/min、0.2mm/min、0.4mm/min的試驗(yàn)。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,分別對(duì)不同圍壓及剪切速率下的應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變分析和強(qiáng)度分析,研究圍壓和剪切速率對(duì)飽和重塑黃土的抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)所獲取的參數(shù)進(jìn)行離散元模擬參數(shù)選取,在PFC3.0中進(jìn)行圍壓和剪切速率對(duì)飽和重塑黃土抗剪強(qiáng)度的研究。得到的主要結(jié)論如下:(1)飽和重塑黃土在CU試驗(yàn)條件下應(yīng)力應(yīng)變表現(xiàn)為弱軟化型和軟化型兩種形式,剪切速率越快,軟化越明顯。(2)圍壓和剪切速率對(duì)飽和重塑黃土的抗剪強(qiáng)度具有很大影響。同一圍壓下,在剪切速率逐漸增大的過(guò)程中,飽和重塑黃土的抗剪強(qiáng)度先逐漸增大,達(dá)到某一值后再逐漸減小;同一剪切速率下,飽和重塑黃土的抗剪強(qiáng)度隨著圍壓的增大逐漸增大。(3)在干密度和圍壓相同的條件下,飽和重塑黃土的總粘聚力及有效粘聚力隨著剪切速率的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì),而總內(nèi)摩擦角及有效內(nèi)摩擦角隨著剪切速率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。(4)離散元數(shù)值模擬顯示,土體在不同條件下,其應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)出弱軟化型和軟化型,土體的抗剪強(qiáng)度隨著圍壓及剪切速率的增大而逐漸增大。本文試驗(yàn)成果可為研究區(qū)以后的黃土滑坡預(yù)報(bào)和范圍預(yù)測(cè)提供一定依據(jù),PFC3.0模擬結(jié)果及規(guī)律可為分析土壤力學(xué)行為及以后的PFC3.0的數(shù)值模擬提供一定參考。
【圖文】：

2圖 1.2 中國(guó)黃土的分布圖Fig.1.2 Distribution of loess in China.1.2 黃土的地質(zhì)特征黃土在我國(guó)的分布相當(dāng)廣泛，不同區(qū)域黃土的沉積厚度、地層特征以及黃土的物學(xué)性質(zhì)都表現(xiàn)出很大差異和變化，這主要是由于各地的地理、地質(zhì)以及氣候條件的引起的，其基本特征如下[1]：1）顏色主要有黃色、褐黃色，有時(shí)也會(huì)呈灰黃色；2）顆粒成分以粉粒為主，含量大多在 60%以上，顆粒半徑一般小于 0.25mm；3）有大孔隙、較大孔隙結(jié)構(gòu)，一般在 1mm 左右；4）礦物成分富含碳酸鹽類，構(gòu)造上垂直節(jié)理發(fā)育。

圖 1.3 黑方臺(tái)滑坡群分布圖（據(jù)孟興民）Fig.1.3 Distribution of landslide group in Heifangtai涇陽(yáng)南塬自 1976 年大面積灌溉以來(lái)，沿涇河右岸發(fā)生多次黃土層內(nèi)滑坡，給當(dāng)成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，使得臺(tái)塬面積不斷減小，水土流失不斷加劇[7]。如.4 所示，1984 年 12 月 2 日涇陽(yáng)南塬河灘村發(fā)生大滑坡，滑坡造成 20 人傷亡， 房屋被摧毀，致使河灘村整體遷移，河灘村行政級(jí)別取消。1984 年以后，，在原河灘坡范圍內(nèi)先后發(fā)生了多次滑動(dòng)，之后蔣劉滑坡群才相對(duì)穩(wěn)定。近年來(lái)，蔣劉滑坡再躍，先后發(fā)生了 3 次小規(guī)�；�，自西向東分別為發(fā)生在 2014 年 11 月、2015 年和 2016 年 3 月的淺層坡體滑坡[8]，給當(dāng)?shù)厣a(chǎn)造成一定影響。因此，研究黃土飽和規(guī)律對(duì)揭示黃土飽和所誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理具有重大意義。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU444

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2631612