川東紅層地區(qū)降雨誘發(fā)淺層土質(zhì)滑坡試驗(yàn)及數(shù)值研究
本文關(guān)鍵詞:川東紅層地區(qū)降雨誘發(fā)淺層土質(zhì)滑坡試驗(yàn)及數(shù)值研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:降雨是誘發(fā)滑坡的重要原因,南江縣2011年“9.16”特大暴雨誘發(fā)了大規(guī)模群發(fā)性滑坡,造成了大量的人員和財(cái)產(chǎn)損失。針對(duì)川東紅層地區(qū)降雨誘發(fā)的淺層土質(zhì)滑坡,目前已有學(xué)者對(duì)其發(fā)育環(huán)境、分布規(guī)律、成因機(jī)理以及影響因素進(jìn)行了一系列研究。但很少人從降雨誘發(fā)滑坡的內(nèi)部機(jī)理出發(fā),研究斜坡的降雨入滲規(guī)律以及穩(wěn)定性變化情況,也沒(méi)有清楚地揭示該類(lèi)滑坡總是沿基巖面順層滑動(dòng)的原因。因此,針對(duì)雨水入滲過(guò)程中坡體滲流場(chǎng)的變化規(guī)律以及滑坡失穩(wěn)界面效應(yīng)的研究具有重大意義。開(kāi)展了野外地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)原位水文監(jiān)測(cè)和一系列降雨誘發(fā)基巖型淺層滑坡室內(nèi)模型試驗(yàn)研究,建立了相應(yīng)的淺層滑坡理論模型,并基于非飽和土滲流-變形耦合理論進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。取得的主要研究成果如下:1.在古墳坪滑坡現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了原位水文監(jiān)測(cè),結(jié)合降雨監(jiān)測(cè)資料,分析了研究區(qū)殘坡積土的降雨入滲規(guī)律和邊坡水文響應(yīng)特征,研究了降雨特征對(duì)斜坡含水率分布的影響。2.在室內(nèi)進(jìn)行了降雨誘發(fā)淺層滑坡的模型試驗(yàn),基于試驗(yàn)水分和變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析了川東紅層地區(qū)淺層土質(zhì)邊坡的降雨入滲規(guī)律和臨界破壞累計(jì)降雨量,總結(jié)了淺層土質(zhì)滑坡的變形破壞模式,并探討了降雨強(qiáng)度、降雨類(lèi)型和初始含水率的邊坡入滲過(guò)程的影響。3.將修正的Green-Ampt入滲模型與邊坡穩(wěn)定性分析方法相結(jié)合,考慮地下水位的影響,建立了淺層滑坡的理論模型,對(duì)比分析了滑面位于濕潤(rùn)鋒處和滑面位于基巖面處邊坡穩(wěn)定性變化情況,確定了相應(yīng)的滑坡時(shí)間預(yù)警模型,并探討了地下水高度、初始重度對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。4.基于飽和-非飽和流固耦合理論,研究了前期降雨類(lèi)型、初始基質(zhì)吸力、飽和滲透系數(shù)以及斜坡傾角對(duì)滑坡的影響,研究表明前期降雨對(duì)該類(lèi)邊坡孔隙水壓力變化和穩(wěn)定性影響微弱;初始基質(zhì)吸力的影響具有時(shí)間效應(yīng),初始基質(zhì)吸力越大,斜坡傾角越小,邊坡越穩(wěn)定;飽和滲透系數(shù)越大,基巖面越容易產(chǎn)生積水,邊坡越不穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】:降雨入滲 水文監(jiān)測(cè) 模型試驗(yàn) 入滲模型 流-固耦合
【學(xué)位授予單位】:成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:P642.22
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 引言10-19
- 1.1 選題依據(jù)及其研究意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-16
- 1.2.1 降雨滑坡模型試驗(yàn)的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 降雨滑坡理論模型的研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.3 非飽和土流-固耦合的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)16-17
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容16
- 1.3.2 論文研究思路、技術(shù)路線(xiàn)16-17
- 1.4 論文的特色與創(chuàng)新之處17-19
- 第2章 淺層土質(zhì)滑坡的基本特征及典型實(shí)例19-32
- 2.1 工作區(qū)概況19
- 2.2 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征19-24
- 2.2.1 氣象、水文19-20
- 2.2.2 地形地貌20-21
- 2.2.3 地層巖性21-22
- 2.2.4 地質(zhì)構(gòu)造22-23
- 2.2.5 水文地質(zhì)概況23
- 2.2.6 人類(lèi)工程活動(dòng)23-24
- 2.3 淺層土質(zhì)滑坡實(shí)例—東榆鎮(zhèn)古墳坪滑坡24-30
- 2.3.1 滑坡形態(tài)及規(guī)模24-26
- 2.3.2 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征26-27
- 2.3.3 滑坡變形特征27-30
- 2.3.4 滑坡巖土物理力學(xué)性質(zhì)30
- 2.3.5 滑坡水文地質(zhì)條件30
- 2.4 淺層土質(zhì)滑坡的成因機(jī)理30-32
- 第3章 南江縣古墳坪滑坡水文監(jiān)測(cè)研究32-40
- 3.1 水文過(guò)程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)32-34
- 3.1.1 監(jiān)測(cè)場(chǎng)地32
- 3.1.2 降雨特征監(jiān)測(cè)32-33
- 3.1.3 非飽和滲流監(jiān)測(cè)33-34
- 3.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析34-39
- 3.2.1 初始體積含水率34-36
- 3.2.2 體積含水率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)36-39
- 3.3 小結(jié)39-40
- 第4章 降雨誘發(fā)淺層土質(zhì)滑坡室內(nèi)試驗(yàn)研究40-65
- 4.1 概述40
- 4.2 試驗(yàn)基本情況40-46
- 4.2.1 試驗(yàn)場(chǎng)地40-41
- 4.2.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備41-43
- 4.2.3 試驗(yàn)?zāi)P椭谱?/span>43-46
- 4.3 試驗(yàn)方案46-47
- 4.4 試驗(yàn)結(jié)果47-56
- 4.4.1 第一組試驗(yàn)結(jié)果47-50
- 4.4.2 第二組試驗(yàn)結(jié)果50-52
- 4.4.3 第三組試驗(yàn)結(jié)果52-54
- 4.4.4 第四組試驗(yàn)結(jié)果54-56
- 4.5 試驗(yàn)結(jié)果分析56-64
- 4.5.1 破壞結(jié)果分析56-59
- 4.5.2 降雨強(qiáng)度對(duì)滑坡的影響59-61
- 4.5.3 降雨類(lèi)型對(duì)滑坡的影響61-62
- 4.5.4 初始含水率對(duì)滑坡的影響62-64
- 4.6 小結(jié)64-65
- 第5章 降雨誘發(fā)淺層土質(zhì)滑坡理論模型研究65-74
- 5.1 概述65
- 5.2 修正的G-A入滲模型65-66
- 5.3 淺層滑坡理論模型的建立66-70
- 5.3.1 滑面位于濕潤(rùn)鋒處67-68
- 5.3.2 滑面位于基巖面處68-70
- 5.4 算例分析與討論70-73
- 5.4.1 入滲模型的試驗(yàn)驗(yàn)證70
- 5.4.2 淺層滑坡模型的對(duì)比分析70-71
- 5.4.3 地下水高度對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響71-72
- 5.4.4 初始重度對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響72-73
- 5.5 小結(jié)73-74
- 第6章 降雨誘發(fā)淺層土質(zhì)滑坡數(shù)值研究74-84
- 6.1 概述74
- 6.2 飽和-非飽和流固耦合數(shù)學(xué)模型74-76
- 6.2.1 非飽和土滲流-變形耦合方程74-75
- 6.2.2 非飽和土滲流-變形耦合有限元格式75-76
- 6.2.3 非飽和土滲流-變形非耦合分析76
- 6.3 淺層土質(zhì)滑坡數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析76-83
- 6.3.1 計(jì)算模型、邊界及巖土體參數(shù)76-78
- 6.3.2 耦合和非耦合入滲結(jié)果對(duì)比分析78-79
- 6.3.3 滑坡影響因素分析79-83
- 6.4 小結(jié)83-84
- 結(jié)論與展望84-85
- 致謝85-86
- 參考文獻(xiàn)86-91
- 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果91
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本文編號(hào):431011
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