降雨型淺層黃土滑坡的形成過(guò)程研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-14 02:01
連續(xù)性強(qiáng)降雨誘發(fā)的黃土滑坡,是我國(guó)西北黃土高原地區(qū)最主要的工程地質(zhì)問(wèn)題之一。我國(guó)西北地區(qū)年降雨集中且降雨量較大,在連續(xù)性強(qiáng)降雨作用下雨水快速入滲到黃土邊坡內(nèi)部,使邊坡土體強(qiáng)度發(fā)生驟降,誘發(fā)黃土滑坡。研究此類滑坡的形成過(guò)程,對(duì)我國(guó)西北地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要的意義。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)降雨過(guò)程和降雨過(guò)程中邊坡土體的各項(xiàng)物理性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了研究,并通過(guò)軟件模擬了強(qiáng)降雨條件下邊坡的滲流過(guò)程,最后分析了降雨期間邊坡的穩(wěn)定性變化過(guò)程及制約因素。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)M了連續(xù)性強(qiáng)降雨條件下雨水入滲黃土邊坡的過(guò)程,并對(duì)降雨過(guò)程中邊坡土體內(nèi)部的水分和基質(zhì)吸力變化過(guò)程進(jìn)行了監(jiān)測(cè),最后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了取樣工作;(2)通過(guò)室內(nèi)基本物理性質(zhì)試驗(yàn)獲取了土體比重、密度、含水率、粒徑分布等指標(biāo),通過(guò)水理試驗(yàn)研究了原狀試樣的滲透系數(shù)和SWCC曲線,并對(duì)不同深度的試樣的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了分析,最后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)水力參數(shù)進(jìn)行了反演;(3)通過(guò)對(duì)原狀試樣進(jìn)行8個(gè)含水量和7級(jí)豎向壓力條件下的直剪試驗(yàn),研究了淺層黃土在不同含水量條件下的抗剪強(qiáng)度變化特征,對(duì)淺層黃土的軟化特性和非線性破壞強(qiáng)度包絡(luò)線進(jìn)行了...
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置圖
圖 2-2 地質(zhì)地貌圖[75]Fig 2-2 Geological geomorphologic map研究區(qū)內(nèi)地層順序由新到老分別為:全新世(Q4)沖積砂礫石層、殘坡積層及滑坡堆積體層,晚更新世(Q3)馬蘭黃土,中更新世(Q2)離石黃土及沖、洪積砂礫石層(圖 2-2),本文主要研究對(duì)象為晚更新世上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q3)。馬蘭黃土是指包括第一層黃土(L1)和第一層古土壤(S1)在內(nèi)的淺灰-黃色結(jié)構(gòu)性粉質(zhì)粘土,質(zhì)地比較均勻,土質(zhì)較松軟,垂直節(jié)理發(fā)育,土體內(nèi)部孔隙較多且多大孔隙,多為根孔、蟲(chóng)孔及其他原生孔隙,局部含蝸牛殼碎片。馬蘭黃土土層厚度在 5-10m 之間,分布特征為西北部較厚東南部較;其中古土壤層呈淺紅-紅褐色,含水量較高,呈硬塑,土質(zhì)均勻,呈塊狀結(jié)構(gòu),含有較多的鈣質(zhì)結(jié)核和白色鈣質(zhì)條紋,厚度為 3-4m。在黃土和古土壤之間還有一層過(guò)渡層,厚度在 1m 左右,性質(zhì)介于黃土和古土壤之間。2.1.3 氣象水文地質(zhì)條件涇陽(yáng)縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季冷暖、干濕分明。年平均氣溫 13℃,冬季(1月)最冷為—20.8℃,夏季最熱(7 月)為 41.4℃。年均降水量 548.7 毫 m,最多降水量
腳處寬闊平坦的涇河一級(jí)階地則為遠(yuǎn)程黃土滑坡的發(fā)生提供了有利的滑動(dòng)空間,加上塬區(qū)的引水量和灌溉面積不斷增大,引起地下水位不斷上升,導(dǎo)致近年來(lái)研究區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。潛水是研究區(qū)域內(nèi)與黃土滑坡關(guān)系最密切的地下水類型,涇陽(yáng)南塬為渭河灌溉區(qū),區(qū)內(nèi)灌溉多采用漫灌的方式,自然水分補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水,屬于典型的“降雨、灌溉補(bǔ)給”型,區(qū)域年均蒸發(fā)量為年均降水量的 2.5 倍,在灌溉、降雨、蒸發(fā)作用下,地下潛水位的位置和分布不斷發(fā)生變化,導(dǎo)致土體的含水量分布也不斷發(fā)生變化,同時(shí),在反復(fù)淋濾、干濕循環(huán)等作用下,原位土體的強(qiáng)度不斷發(fā)生變化,另一方面在潛水位變化的過(guò)程中土體內(nèi)部的動(dòng)靜水壓力不斷改變,在坡體中形成較大的水力坡度,也會(huì)對(duì)斜坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響[76]。2.2 黃土的基本物理性質(zhì)本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了取樣工作。具體取樣位置參照現(xiàn)場(chǎng)人工整修邊坡的垂直高度,從坡頂平臺(tái)高度至下每米取原狀樣(如圖 2-3),進(jìn)行室內(nèi)力學(xué)和水理特性試驗(yàn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]延安市寶塔區(qū)群發(fā)性淺層黃土滑坡的地形條件研究[J]. 趙懷寶,范冬捷,劉雙,馮曼飛. 甘肅水利水電技術(shù). 2017(09)
[2]延安市滑坡分布規(guī)律及發(fā)育特征[J]. ?∪A,陳志新,祝艷波. 地質(zhì)科技情報(bào). 2017(02)
[3]豎向裂隙對(duì)降雨條件下邊坡穩(wěn)定性的影響[J]. 彭國(guó)園,周海清,任建波,吳潤(rùn)澤. 后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]涇陽(yáng)南塬多序次黃土滑坡特征參數(shù)與成因[J]. 段釗,彭建兵,王啟耀. 山地學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]含水率對(duì)重塑黃土的變形特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊坪,吳民暉,許德鮮. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]三軸狀態(tài)原狀結(jié)構(gòu)性黃土基質(zhì)吸力特性研究[J]. 褚峰,邵生俊,陳存禮. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(12)
[7]強(qiáng)降雨入滲下黃土滑坡穩(wěn)定性及其加固方案優(yōu)化分析[J]. 張斌偉,劉萬(wàn)鋒,楊霄,王越. 中國(guó)建材科技. 2015(05)
[8]非線性破壞準(zhǔn)則下邊坡穩(wěn)定性極限分析斜條分法[J]. 唐高朋,李亮,趙煉恒,陳靜瑜. 巖土力學(xué). 2015(07)
[9]考慮前期降雨的邊坡穩(wěn)定降雨閾值曲面[J]. 楊攀,楊軍. 巖土力學(xué). 2015(S1)
[10]降雨誘發(fā)淺層黃土泥流的研究進(jìn)展、存在問(wèn)題與對(duì)策思考[J]. 辛鵬,吳樹(shù)仁,石菊松,王濤,石玲. 地質(zhì)論評(píng). 2015(03)
博士論文
[1]干濕循環(huán)下黃土的強(qiáng)度及微結(jié)構(gòu)變化機(jī)理研究[D]. 袁志輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[2]強(qiáng)降雨作用下類土質(zhì)滑坡演化過(guò)程及破壞機(jī)理研究[D]. 徐穎.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[3]黑方臺(tái)灌區(qū)臺(tái)緣黃土滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 馬建全.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]強(qiáng)降雨觸發(fā)淺層黃土滑坡的水文作用機(jī)制研究[D]. 李關(guān)博陽(yáng).華北水利水電大學(xué) 2017
[2]含水量對(duì)黃土強(qiáng)度特性影響的研究[D]. 趙志強(qiáng).華北水利水電大學(xué) 2016
[3]涇陽(yáng)南塬高速遠(yuǎn)程黃土滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究[D]. 李文可.西安科技大學(xué) 2015
[4]降雨誘發(fā)的滑坡作用機(jī)制研究[D]. 吳仁銑.中南大學(xué) 2013
[5]三峽庫(kù)區(qū)黃土坡滑坡降雨入滲作用過(guò)程[D]. 童龍?jiān)?中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2013
[6]黃土中水分遷移規(guī)律研究[D]. 李萍.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[7]降雨入滲作用下非飽和黃土滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 曲國(guó)鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[8]陜北黃土高原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與降雨關(guān)系研究[D]. 惠鑫.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[9]含水率對(duì)甘肅黃土邊坡抗剪強(qiáng)度的影響研究[D]. 李文.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[10]中國(guó)典型黃土結(jié)構(gòu)性試驗(yàn)研究[D]. 郭靖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3587584
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置圖
圖 2-2 地質(zhì)地貌圖[75]Fig 2-2 Geological geomorphologic map研究區(qū)內(nèi)地層順序由新到老分別為:全新世(Q4)沖積砂礫石層、殘坡積層及滑坡堆積體層,晚更新世(Q3)馬蘭黃土,中更新世(Q2)離石黃土及沖、洪積砂礫石層(圖 2-2),本文主要研究對(duì)象為晚更新世上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q3)。馬蘭黃土是指包括第一層黃土(L1)和第一層古土壤(S1)在內(nèi)的淺灰-黃色結(jié)構(gòu)性粉質(zhì)粘土,質(zhì)地比較均勻,土質(zhì)較松軟,垂直節(jié)理發(fā)育,土體內(nèi)部孔隙較多且多大孔隙,多為根孔、蟲(chóng)孔及其他原生孔隙,局部含蝸牛殼碎片。馬蘭黃土土層厚度在 5-10m 之間,分布特征為西北部較厚東南部較;其中古土壤層呈淺紅-紅褐色,含水量較高,呈硬塑,土質(zhì)均勻,呈塊狀結(jié)構(gòu),含有較多的鈣質(zhì)結(jié)核和白色鈣質(zhì)條紋,厚度為 3-4m。在黃土和古土壤之間還有一層過(guò)渡層,厚度在 1m 左右,性質(zhì)介于黃土和古土壤之間。2.1.3 氣象水文地質(zhì)條件涇陽(yáng)縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季冷暖、干濕分明。年平均氣溫 13℃,冬季(1月)最冷為—20.8℃,夏季最熱(7 月)為 41.4℃。年均降水量 548.7 毫 m,最多降水量
腳處寬闊平坦的涇河一級(jí)階地則為遠(yuǎn)程黃土滑坡的發(fā)生提供了有利的滑動(dòng)空間,加上塬區(qū)的引水量和灌溉面積不斷增大,引起地下水位不斷上升,導(dǎo)致近年來(lái)研究區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。潛水是研究區(qū)域內(nèi)與黃土滑坡關(guān)系最密切的地下水類型,涇陽(yáng)南塬為渭河灌溉區(qū),區(qū)內(nèi)灌溉多采用漫灌的方式,自然水分補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水,屬于典型的“降雨、灌溉補(bǔ)給”型,區(qū)域年均蒸發(fā)量為年均降水量的 2.5 倍,在灌溉、降雨、蒸發(fā)作用下,地下潛水位的位置和分布不斷發(fā)生變化,導(dǎo)致土體的含水量分布也不斷發(fā)生變化,同時(shí),在反復(fù)淋濾、干濕循環(huán)等作用下,原位土體的強(qiáng)度不斷發(fā)生變化,另一方面在潛水位變化的過(guò)程中土體內(nèi)部的動(dòng)靜水壓力不斷改變,在坡體中形成較大的水力坡度,也會(huì)對(duì)斜坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響[76]。2.2 黃土的基本物理性質(zhì)本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了取樣工作。具體取樣位置參照現(xiàn)場(chǎng)人工整修邊坡的垂直高度,從坡頂平臺(tái)高度至下每米取原狀樣(如圖 2-3),進(jìn)行室內(nèi)力學(xué)和水理特性試驗(yàn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]延安市寶塔區(qū)群發(fā)性淺層黃土滑坡的地形條件研究[J]. 趙懷寶,范冬捷,劉雙,馮曼飛. 甘肅水利水電技術(shù). 2017(09)
[2]延安市滑坡分布規(guī)律及發(fā)育特征[J]. ?∪A,陳志新,祝艷波. 地質(zhì)科技情報(bào). 2017(02)
[3]豎向裂隙對(duì)降雨條件下邊坡穩(wěn)定性的影響[J]. 彭國(guó)園,周海清,任建波,吳潤(rùn)澤. 后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]涇陽(yáng)南塬多序次黃土滑坡特征參數(shù)與成因[J]. 段釗,彭建兵,王啟耀. 山地學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]含水率對(duì)重塑黃土的變形特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊坪,吳民暉,許德鮮. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]三軸狀態(tài)原狀結(jié)構(gòu)性黃土基質(zhì)吸力特性研究[J]. 褚峰,邵生俊,陳存禮. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(12)
[7]強(qiáng)降雨入滲下黃土滑坡穩(wěn)定性及其加固方案優(yōu)化分析[J]. 張斌偉,劉萬(wàn)鋒,楊霄,王越. 中國(guó)建材科技. 2015(05)
[8]非線性破壞準(zhǔn)則下邊坡穩(wěn)定性極限分析斜條分法[J]. 唐高朋,李亮,趙煉恒,陳靜瑜. 巖土力學(xué). 2015(07)
[9]考慮前期降雨的邊坡穩(wěn)定降雨閾值曲面[J]. 楊攀,楊軍. 巖土力學(xué). 2015(S1)
[10]降雨誘發(fā)淺層黃土泥流的研究進(jìn)展、存在問(wèn)題與對(duì)策思考[J]. 辛鵬,吳樹(shù)仁,石菊松,王濤,石玲. 地質(zhì)論評(píng). 2015(03)
博士論文
[1]干濕循環(huán)下黃土的強(qiáng)度及微結(jié)構(gòu)變化機(jī)理研究[D]. 袁志輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[2]強(qiáng)降雨作用下類土質(zhì)滑坡演化過(guò)程及破壞機(jī)理研究[D]. 徐穎.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[3]黑方臺(tái)灌區(qū)臺(tái)緣黃土滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 馬建全.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]強(qiáng)降雨觸發(fā)淺層黃土滑坡的水文作用機(jī)制研究[D]. 李關(guān)博陽(yáng).華北水利水電大學(xué) 2017
[2]含水量對(duì)黃土強(qiáng)度特性影響的研究[D]. 趙志強(qiáng).華北水利水電大學(xué) 2016
[3]涇陽(yáng)南塬高速遠(yuǎn)程黃土滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究[D]. 李文可.西安科技大學(xué) 2015
[4]降雨誘發(fā)的滑坡作用機(jī)制研究[D]. 吳仁銑.中南大學(xué) 2013
[5]三峽庫(kù)區(qū)黃土坡滑坡降雨入滲作用過(guò)程[D]. 童龍?jiān)?中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2013
[6]黃土中水分遷移規(guī)律研究[D]. 李萍.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[7]降雨入滲作用下非飽和黃土滑坡穩(wěn)定性研究[D]. 曲國(guó)鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[8]陜北黃土高原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與降雨關(guān)系研究[D]. 惠鑫.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[9]含水率對(duì)甘肅黃土邊坡抗剪強(qiáng)度的影響研究[D]. 李文.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[10]中國(guó)典型黃土結(jié)構(gòu)性試驗(yàn)研究[D]. 郭靖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
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