在江西省宜春、萍鄉(xiāng)地區(qū)分布多個(gè)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(qiáng)度變化規(guī)律及邊坡失穩(wěn)破壞機(jī)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(yàn)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(yàn),獲得了不同含煤量和不同含水率對煤系膨脹土抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律,為該地區(qū)煤系膨脹土邊坡設(shè)計(jì)與防護(hù)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(dòng)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(jìn)行了模擬,分析了在不同土體滲透系數(shù)、降雨強(qiáng)度、降雨持時(shí)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(jì)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(yuǎn)程山體崩壞滑坡災(zāi)害。2018年7月12日，在連續(xù)強(qiáng)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(dá)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(dòng)。老滑坡松散體在強(qiáng)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(fēng)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(qiáng)的水敏性，其遇水極易發(fā)生軟化崩解，從而使土體整體強(qiáng)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(dòng)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(dá)式土水特征曲線的確定通常是直接利用試驗(yàn)測定得到的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析后得到其表達(dá)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(dá)式，其中就巖土工程中常用的三種模型進(jìn)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(dá)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(jìn)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?yàn)榇至Ｍ猎谛∥ψ兓秶鷥?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(diǎn)，所以在擬合大吸力變化條件下的土水特征曲線時(shí)，代表性不強(qiáng)。（2）VanGenuchten模型VanGenuchten[40]于1980年通過試驗(yàn)構(gòu)建了一個(gè)封閉的三參數(shù)數(shù)學(xué)模型，能夠較好地?cái)M合土水特征曲線的形狀，其表達(dá)式如下：menaS11（2.3）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]非飽和土孔隙水作用機(jī)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(jī)理及其評價(jià)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(yàn)分析[D]. 李強(qiáng).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(qiáng)度試驗(yàn)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(yàn)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