滑坡災(zāi)害是世界上最嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一。我國地質(zhì)災(zāi)害中分布最廣、災(zāi)害最嚴(yán)重的是滑坡災(zāi)害,降雨是其主要誘發(fā)因素。安徽省是我國地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重的省份之一,每年發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)、造成的人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失處于全國前幾位。皖南山區(qū)是安徽省的暴雨中心,該區(qū)也是地質(zhì)災(zāi)害密集中心,殘積土淺層滑坡在所有地質(zhì)災(zāi)害中所占比重最大,災(zāi)害最為嚴(yán)重,己成為影響人民生產(chǎn)生活和制約皖南山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。本文以安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“降雨觸發(fā)淺層滑坡的孔隙水壓力作用機(jī)制及滑動(dòng)過程研究——以皖南山區(qū)為例”為依托,以皖南山區(qū)畈章組滑坡為研究對象,利用該邊坡現(xiàn)場調(diào)查的數(shù)據(jù)和室內(nèi)試驗(yàn)資料,運(yùn)用飽和非飽和滲流理論以及非飽和土抗剪強(qiáng)度理論,通過數(shù)值模擬計(jì)算,研究降雨入滲對皖南山區(qū)殘積土淺層斜坡的穩(wěn)定性的影響。主要研究成果如下:1、統(tǒng)計(jì)分析了皖南山區(qū)的災(zāi)害發(fā)育概況,其中降雨型淺層滑坡是典型,也是分布最廣泛的災(zāi)害類型。以皖南山區(qū)某典型降雨型淺層滑坡——畈章組滑坡為案例,進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查,并取土樣進(jìn)行了室內(nèi)土工試驗(yàn),獲得了基本物理力學(xué)參數(shù)。2、建立了Seep/w分析模型,研究了不同降雨工況下坡體內(nèi)部滲流場的變化。(1)同一降雨工況下,降雨歷時(shí)越久,坡體淺層土體的孔隙水壓力越大,地下水位線上移值越大。坡體內(nèi)部的變化幅度要比淺表層土體的變化幅度大。(2)不同降雨強(qiáng)度下,坡體淺層土體的孔隙水壓力整體變化趨勢是一致的,但是降雨強(qiáng)度越大,坡體淺層土體的孔隙水壓力變化幅度越大,地下水位線上移值越大。(3)降雨入滲過程中,坡腳處的地下水位線變化最為明顯;坡腳處的地下水位線最先出現(xiàn)抬升上移,坡腳處最先出現(xiàn)暫態(tài)飽和區(qū)。3、建立了Slope/w分析模型,研究了不同降雨工況下坡體穩(wěn)定性變化。(1)同一降雨工況下,坡體的穩(wěn)定性系數(shù)隨著降雨歷時(shí)的的增加而逐漸降低。(2)降雨總量相同時(shí),降雨強(qiáng)度越大,坡體的穩(wěn)定性系數(shù)下降的越快、越多。(3)自然狀態(tài)下,坡體穩(wěn)定性系數(shù)為1.029,處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。目前坡體仍存在蠕滑變形。隨著降雨強(qiáng)度的逐漸增大,坡體穩(wěn)定性系數(shù)急劇減少。(4)不同降雨工況下,坡體潛在滑移面的形狀相似。坡體受強(qiáng)降雨影響明顯,在持續(xù)強(qiáng)降雨天氣下發(fā)生失穩(wěn)破壞的可能性很大。(5)分析了滑坡體參數(shù)敏感性因素。對坡體穩(wěn)定性相對最敏感的是滑帶土的內(nèi)摩擦角,其次是滑帶土的粘聚力,相對最不敏感是土體的容重。4、建立了Sigma/w分析模型,研究了汛期暴雨工況下坡體內(nèi)部位移場的變化。(1)隨著降雨入滲的進(jìn)行,坡體淺層的殘積土有順坡向下和向外的位移,并伴隨有少量的下沉。坡頂?shù)奈灰屏看笥谄履_的位移量;順坡向外的位移量大于順坡向下的位移量。若降雨入滲持續(xù)作用,坡體淺層殘積土的位移變形逐漸增大,坡體滑體與滑床交界處發(fā)生滑動(dòng)的可能性較大。(2)在自然狀態(tài)下,斜坡朝趨向于平衡穩(wěn)定的方向演化,極少會(huì)發(fā)生整體性失穩(wěn)。降雨入滲條件下,坡體中下部位移變形較明顯,有大量土體隆起;滑體與滑床交界處位移較大,可能存在輕微的滑動(dòng);坡體上部殘積土層以下的滑床部分位移較小,忽略不計(jì);坡腳處的土體有輕微隆起,位移變形較小,發(fā)生滑坡的可能性不大。5、建立了無限斜坡滲流模型;在Iverson模型的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了殘積土淺層斜坡穩(wěn)定性計(jì)算表達(dá)式,本表達(dá)式能同時(shí)反映出非飽和區(qū)飽和度與土體重度在降雨入滲過程中的動(dòng)態(tài)變化。研究了不同降雨工況下滲流潛蝕對坡體非飽和區(qū)飽和度、滑動(dòng)面上孔隙水壓力和坡體穩(wěn)定性系數(shù)的影響規(guī)律。(1)滑動(dòng)面處的孔隙水壓力隨著降雨入滲而逐漸增大,并隨降雨結(jié)束而逐漸減小。在降雨總量和降雨歷時(shí)一定的情況下,雨強(qiáng)越大,滑動(dòng)面孔隙水壓力增大越快。(2)降雨入滲條件下,坡體非飽和區(qū)能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到飽和,并在30 d時(shí)間內(nèi)維持在飽和狀態(tài)�；麦w等效重度γ*近似等于其飽和重度γ_(sat)。(3)坡體穩(wěn)定系數(shù)都隨著降雨入滲的進(jìn)行而逐漸減小,并最終穩(wěn)定在某一數(shù)值,降雨結(jié)束后,穩(wěn)定性系數(shù)開始上升,且上升速率明顯地小于下降速率。在降雨總量一定時(shí),降雨強(qiáng)度越大,坡體穩(wěn)定性系數(shù)下降的越快、越多,越不利于坡體穩(wěn)定。(4)滲流潛蝕會(huì)影響坡體穩(wěn)定性,土體細(xì)顆粒流失的越多,滲流潛蝕越嚴(yán)重,坡體穩(wěn)定系數(shù)減小越明顯;土體顆粒級(jí)配越完整,滲流潛蝕越微弱,坡體穩(wěn)定性系數(shù)減小越不明顯。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU43;P642.22
【部分圖文】：

1 緒論表 2 2009~2016 年全國地質(zhì)災(zāi)害成功監(jiān)測預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[3]ble 2 Statistical data on the successful monitoring and prediction of Geological disasters in Chinain 2009~2016年份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016讓災(zāi)害（起）209 1166 403 3532 1757 417 452 676移人員（個(gè)）14330 95775 34456 39964 187584 33723 20465 23956免損失（億）1.6 9.3 7.2 9.1 19.1 18.1 5.0 7.1滑坡（%）60 73 73 76 64 75 67 74

1 緒論軟件平臺(tái)，將 Seep/w 中的實(shí)時(shí)孔隙水壓力場嵌入 Slope/w 模塊中，模擬滑坡雨條件下的失穩(wěn)過程。耦合滲流場，運(yùn)用 Sigma/w 模塊分析降雨入滲條件下內(nèi)部土體的位移情況以及塑性區(qū)的分布。

2 皖南山區(qū)地質(zhì)背景與災(zāi)害發(fā)育概況2.1 自然地理2.1.1 地理位置安徽省簡稱是皖，位于淮河流域和長江中、下游流域。皖南山區(qū)（圖 3）位于安徽省沿江丘陵平原以南，江西省東北部，江蘇省西部，浙江省西北部，分布在 N29°31′~N31°和 E116°31′~E119°45′之間。皖南山區(qū)主要包括宣城市、銅陵市南部、黃山市和池州市，區(qū)內(nèi)有黃山站、池州站、宣城站等多個(gè)火車站交通線路四通八達(dá)（圖 4），人口數(shù)量超過 390 萬，區(qū)域面積超過 23500 km2。皖南山區(qū)具有多處名山大川、第四系冰川古跡、擁有豐富的動(dòng)植物資源、地質(zhì)景觀資源，山清水秀，物產(chǎn)豐富，擁有國家 5A 級(jí)風(fēng)景旅游區(qū)，形成了獨(dú)具一格的皖南文化�！皟缮揭缓眳^(qū)域（黃山、九華山、太平湖）擁有宛如鬼斧天工般的地質(zhì)美景。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2858733