發(fā)布時間：2020-12-31 19:44

　　在江西省宜春、萍鄉(xiāng)地區(qū)分布多個年代的煤系地層,該區(qū)域內(nèi)的煤系土含有蒙脫石、伊利石等次生礦物,其持水性能差,層間膠結(jié)能力弱,在連續(xù)的降雨作用下此類煤系土邊坡經(jīng)常發(fā)生淺層的滑坡破壞,影響道路通行,甚至威脅行車安全。由于煤系土的物理力學(xué)特性存在著一定的區(qū)域性,在降雨條件下該區(qū)域內(nèi)煤系地層的非飽和土強度變化規(guī)律及邊坡失穩(wěn)破壞機理尚不明確。為此,本文以江西萬載至宜春高速公路所在區(qū)域出露的煤系土為工程背景,開展了煤系膨脹土力學(xué)特性及其邊坡穩(wěn)定性研究,主要工作內(nèi)容如下:（1）煤系膨脹土工程力學(xué)特性室內(nèi)試驗研究。通過現(xiàn)場邊坡取樣,在室內(nèi)開展了煤系膨脹土物理力學(xué)性能室內(nèi)試驗,獲得了不同含煤量和不同含水率對煤系膨脹土抗剪強度的影響規(guī)律,為該地區(qū)煤系膨脹土邊坡設(shè)計與防護工程提供了參考依據(jù)。（2）降雨條件下煤系膨脹土邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析�？紤]在降雨條件下邊坡處于飽和-非飽和的動態(tài)變化過程,建立了暫態(tài)飽和區(qū)與非飽和區(qū)煤系膨脹土邊坡數(shù)值模型,對煤系土邊坡的體積含水率變化進行了模擬,分析了在不同土體滲透系數(shù)、降雨強度、降雨持時以及不同坡比情況下邊坡的滲流場和安全系數(shù)的變化規(guī)律,為煤系膨脹土邊坡工程設(shè)計參數(shù)提出了合... 

【文章來源】：南昌工程學(xué)院江西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

茂縣山體高位滑坡垮塌Fig1.1maoxianhighmountainlandslidecolla

噯吮謊諑竦奶卮蠡?坡地質(zhì)災(zāi)害，經(jīng)專家現(xiàn)場踏勘分析，這是一起由降雨誘發(fā)的高位遠程山體崩壞滑坡災(zāi)害。2018年7月12日，在連續(xù)強降雨及山體內(nèi)部因素影響下，甘肅省舟曲縣南峪鄉(xiāng)江頂崖發(fā)生大型山體滑坡，滑坡土石量達500萬立方米，超過1萬立方米土石流入白龍江，造成河道堵塞、水位上漲導(dǎo)致交通受阻、民房被淹、國道345線中斷。導(dǎo)致該事故的原因是：該滑坡為構(gòu)造型滑坡，是老滑坡的局部再次滑動。老滑坡松散體在強降雨的影響以及前緣受白龍江水的沖刷下，失去支撐力，前緣變形崩塌，牽引形成滑坡。圖1.1茂縣山體高位滑坡垮塌圖1.2舟曲縣大型山體滑坡Fig1.1maoxianhighmountainlandslidecollapseFig1.2Largelandslidesinzhouqucounty萬載至宜春地區(qū)分布有大量的煤系地層，工程上稱之為煤系土。未開挖的煤系地層較穩(wěn)定，開挖后的煤系地層出露后便快速風化，且煤系土中含有大量蒙脫石、伊利石等次生礦物，具有較強的水敏性，其遇水極易發(fā)生軟化崩解，從而使土體整體強度下降。在連續(xù)的降雨作用下此類煤系土邊坡經(jīng)常在淺層1～2m內(nèi)的土體發(fā)生滑動破壞，影響道路通行，甚至威脅行車安全。

非飽和土滲流基本理論9應(yīng)的飽和度，即為殘余飽和度rS，具體情況見圖2.1.圖2.1土水特征曲線的飽和過程圖Fig2.1Saturationprocessofsoil-watercharacteristiccurve2.1.2土水特征曲線的表達式土水特征曲線的確定通常是直接利用試驗測定得到的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析后得到其表達式。目前，國內(nèi)外學(xué)者提出了許多關(guān)于土水特征曲線的表達式，其中就巖土工程中常用的三種模型進行介紹：（1）Brooks-Corey模型Brooks和Corey[39]于1964年最先提出了模擬土-水特征曲線的方法。他們引入土的“孔徑分布指數(shù)”為研究對象，得到了對應(yīng)的冪函數(shù)表達式。sb（2.1）brsrb（2.2）式中：s為飽和含水量，r為殘余含水量，b為進氣壓力值，為孔徑分布指數(shù)。B-C模型能有效模擬粗粒土的土水特征曲線，這是因為粗粒土在小吸力變化范圍內(nèi)就能將土體中的孔隙水排出，然而由于B-C模型為冪函數(shù)，沒有拐點，所以在擬合大吸力變化條件下的土水特征曲線時，代表性不強。（2）VanGenuchten模型VanGenuchten[40]于1980年通過試驗構(gòu)建了一個封閉的三參數(shù)數(shù)學(xué)模型，能夠較好地擬合土水特征曲線的形狀，其表達式如下：menaS11（2.3）

【參考文獻】：
期刊論文
[1]黃土填方邊坡降雨入滲特征及變形破壞模式的模型試驗[J]. 張碩,裴向軍,黃潤秋,張曉超,常志璐,張子?xùn)|.  中國公路學(xué)報. 2019(09)
[2]降雨入滲對煤系膨脹土邊坡瞬態(tài)穩(wěn)定性影響分析[J]. 廖煒,習(xí)明星,崔猛,凌浚菠,張鴻.  南昌工程學(xué)院學(xué)報. 2019(03)
[3]滑坡模型試驗及滑坡演化規(guī)律的分析[J]. 湯連生,鐘明燈,趙占侖,林群欽.  工業(yè)建筑. 2019(05)
[4]郴州某二疊系煤系土滑坡變形機理分析[J]. 左文貴,張家林,賀勇.  浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[5]干濕循環(huán)下紅黏土邊坡響應(yīng)的模型試驗[J]. 劉旸,陳開圣,呂夢飛,穆銳.  水利水電技術(shù). 2018(08)
[6]密度及干濕循環(huán)影響下的煤系土土-水特征曲線[J]. 楊繼凱,鄭明新.  華東交通大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[7]多層結(jié)構(gòu)土質(zhì)邊坡降雨入滲過程及穩(wěn)定性影響分析[J]. 胡慶國,袁寧,劉登生,何忠明.  中國公路學(xué)報. 2018(02)
[8]干密度和基質(zhì)吸力對重塑非飽和黃土變形與強度特性的影響[J]. 高登輝,陳正漢,郭楠,朱彥鵬,扈勝霞,姚志華.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(03)
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[10]前期降雨作用下邊坡滑坡模型試驗[J]. 李卓,何勇軍,李宏恩,徐海峰.  河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)

博士論文
[1]非飽和土孔隙水作用機理及其在邊坡穩(wěn)定分析中的應(yīng)用研究[D]. 侯龍.重慶大學(xué) 2012
[2]降雨誘發(fā)滑坡機理及其評價方法研究[D]. 戚國慶.成都理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]邊坡滲流室內(nèi)模型試驗分析[D]. 李強.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[2]模擬干濕循環(huán)及低應(yīng)力條件的膨脹土抗剪強度試驗研究[D]. 王興正.長沙理工大學(xué) 2014
[3]降雨入滲下邊坡滲流場與穩(wěn)定性數(shù)值分析[D]. 施炳軍.昆明理工大學(xué) 2013
[4]黃土邊坡的室內(nèi)模型試驗及數(shù)值模擬分析[D]. 陳偉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013



本文編號：2950201