降雨對固化黃土邊坡穩(wěn)定性的影響
本文關(guān)鍵詞:降雨對固化黃土邊坡穩(wěn)定性的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:黃土是處于干旱-半干旱地區(qū)的一種粉性黏土,其物理力學(xué)性質(zhì)在降雨與蒸發(fā)的作用下不斷變化,此外,黃土具有濕陷性、垂直節(jié)理等不良工程特性,使得滑坡災(zāi)害時常發(fā)生,如何保證黃土邊坡的穩(wěn)定性已成為亟需解決的問題,而降雨是誘導(dǎo)黃土邊坡的失穩(wěn)的主要因素,因此,研究降雨條件下黃土邊坡的穩(wěn)定性具有較大的理論意義和應(yīng)用價值。本文以太原周邊黃土為研究對象,在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上,建立數(shù)值分析模型,就不同降雨類型下固化黃土邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析研究。取得的主要研究成果如下:(1)進(jìn)行了不同摻量下SH固化黃土的液塑限試驗及土水特征曲線試驗,并用origin8.0軟件對試驗結(jié)果擬合分析,再采用Fredlund等人提出的非飽和滲透系數(shù)計算方法求得了不同摻量下固化黃土的非飽和滲透曲線。得出:SH能明顯提高黃土的液限、塑限及塑性指數(shù)和固化黃土具有較好的持水性能的結(jié)論,但并不是摻量越多,效果越好。(2)現(xiàn)階段研究降雨對邊坡穩(wěn)定性的影響時主要考慮的是等強(qiáng)雨型,本文采用有限元Geo-studio軟件,在VADOSE模塊分析黃土邊坡初始狀態(tài)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用SEEP模塊建立滲流分析模型,就不同前期降雨、不同降雨類型、不同裂隙深度下邊坡的滲流場進(jìn)行模擬分析,在總結(jié)分析滲流場變化規(guī)律的基礎(chǔ)上,揭示降雨對黃土邊坡穩(wěn)定性的影響機(jī)理。(3)將SEEP模塊分析的滲流場作為初始條件導(dǎo)入到SLOPE模塊中,并采用Mogenstern—普賴斯安全系數(shù)法分析邊坡的穩(wěn)定性,研究發(fā)現(xiàn):單峰降雨類型對邊坡的破壞最大,均勻降雨最小,且不同的降雨強(qiáng)度下其安全系數(shù)下降段的斜率不同。(4)以單峰降雨為例,在求得SH最佳摻量的基礎(chǔ)上,模擬分析SH的適宜摻入厚度,得出:SH固化黃土邊坡的最佳摻量為14%,適宜鋪入厚度為60cm。通過上述研究分析,得出將固化劑SH運(yùn)用到邊坡中以提高其穩(wěn)定性是科學(xué)合理的,研究結(jié)果為固化土改良技術(shù)提供了理論參考價值。
【關(guān)鍵詞】:降雨 SH 土-水特征曲線 Geo-studio
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU444
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-19
- 1.1 研究背景、目的及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 非飽和土的性質(zhì)11-12
- 1.2.2 降雨作用下邊坡的穩(wěn)定性研究12-14
- 1.2.3 固化劑改良的運(yùn)用14-16
- 1.3 目前研究存在的問題16
- 1.4 本文研究目標(biāo)及主要內(nèi)容16-18
- 1.4.1 研究目標(biāo)16-17
- 1.4.2 主要內(nèi)容17-18
- 1.5 技術(shù)路線圖18-19
- 第二章 試驗方案設(shè)計19-27
- 2.1 試驗材料19-20
- 2.1.1 黃土19
- 2.1.2 SH固化劑19-20
- 2.2 液塑限試驗20-22
- 2.2.1 液塑限聯(lián)合測定儀20
- 2.2.2 試驗設(shè)計20-21
- 2.2.3 試驗步驟21-22
- 2.2.4 結(jié)果分析22
- 2.3 土水特征曲線試驗22-27
- 2.3.1 試驗設(shè)備及原理22-24
- 2.3.2 試驗設(shè)計24
- 2.3.3 試驗步驟24-27
- 第三章 固化黃土的土水特征曲線及非飽和滲透曲線27-39
- 3.1 概述27
- 3.2 土水特征曲線的影響因素27
- 3.2.1 土體孔隙結(jié)構(gòu)的影響27
- 3.2.2 土體礦物成分的影響27
- 3.3 土水特征曲線的擬合27-30
- 3.3.1 Brooks-Corey(1964)模型28
- 3.3.2 Van-Genuchten(1980)模型28-29
- 3.3.3 Mckee和Bumb(1984)模型29
- 3.3.4 Fredlund-Xing模型29-30
- 3.4 不同SH摻量下的土水特征曲線30-36
- 3.4.1 干密度的影響30-32
- 3.4.2 固化劑摻量的影響32-36
- 3.5 固化黃土的非飽和滲透曲線36-38
- 3.6 本章小結(jié)38-39
- 第四章 Geo-studio在非飽和黃土邊坡滲流分析中的應(yīng)用39-54
- 4.1 非飽和土流動定律39
- 4.2 降雨入滲的基本理論39-40
- 4.3 Geo-studio軟件介紹40-41
- 4.3.1 SEEP/W模塊40
- 4.3.2 SLOPE/W模塊40-41
- 4.3.3 VADOSE/W模塊41
- 4.4 降雨條件下模型的建立與分析41-44
- 4.4.1 模型的建立41-42
- 4.4.2 降雨方案設(shè)計42-44
- 4.5 結(jié)果分析44-52
- 4.6 本章小結(jié)52-54
- 第五章 降雨對黃土及固化黃土邊坡穩(wěn)定性的影響54-67
- 5.1 前言54
- 5.2 非飽和黃土邊坡的穩(wěn)定性分析方法54-55
- 5.2.1 非飽和土的抗剪強(qiáng)度理論54-55
- 5.2.2 非飽和土的邊坡穩(wěn)定分析55
- 5.3 模型的建立與分析55-66
- 5.3.1 模型的建立和參數(shù)的選取55-57
- 5.3.2 結(jié)果分析57-66
- 5.4 本章小結(jié)66-67
- 第六章 結(jié)論與展望67-69
- 6.1 結(jié)論67-68
- 6.2 展望68-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 致謝72-73
- 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73
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本文關(guān)鍵詞:降雨對固化黃土邊坡穩(wěn)定性的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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