本文關(guān)鍵詞：涇陽(yáng)南塬黃土滲透特性及黃土滑坡研究

  更多相關(guān)文章： 灌溉 滲流場(chǎng) 邊坡穩(wěn)定性 基質(zhì)吸力 非飽和滲透系數(shù) 土水特征曲線

【摘要】：黃土地區(qū)為干旱半干旱氣候區(qū),為了農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及人們生活的需要,自上世紀(jì)70年代以來(lái),修建了大量的飲水灌溉工程。灌溉不同程度的改變了灌區(qū)的自然地質(zhì)條件,造成了灌區(qū)的生態(tài)破壞。位于陜西涇河下游南岸的黃土臺(tái)塬,自1976年引水灌溉以來(lái),頻繁的發(fā)生滑坡災(zāi)害,不但造成了大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,而且還使得寶貴的土地資源不斷流失,制約了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此研究灌溉誘發(fā)型滑坡的形成機(jī)理和孕育的過(guò)程將會(huì)非常有理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。本文以野外調(diào)查、物理力學(xué)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬等多種手段研究了灌溉型滑坡孕育、發(fā)展的整個(gè)過(guò)程并探討了其穩(wěn)定性和破壞機(jī)理。研究的主要成果如下:⑴通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)原位滲水試驗(yàn)直接獲得了各種土層的飽和滲透系數(shù)和試驗(yàn)土剖面水平向和豎向的含水率變化,分析了水在非飽和土中滲透過(guò)程,結(jié)果表明入滲過(guò)程中暫態(tài)飽和區(qū)不斷擴(kuò)大。通過(guò)三軸滲透試驗(yàn)測(cè)得了土在圍壓狀態(tài)下豎直向和水平向的飽和滲透系數(shù),結(jié)果表明隨著圍壓的增大,水平向和豎直向的飽和滲透系數(shù)呈規(guī)律性減小而且各向異性逐漸消失。古土壤層的滲透系數(shù)非常小,為隔水層。⑵通過(guò)土水特征曲線試驗(yàn)測(cè)得各土層脫濕曲線,根據(jù)原位滲水試驗(yàn)的結(jié)果,利用軟件模擬該滲水過(guò)程反演相關(guān)參數(shù)并得到各土層吸濕曲線。利用Mualem模型對(duì)土的非飽和滲透系數(shù)進(jìn)行了估算,并對(duì)脫濕吸濕過(guò)程滲透系數(shù)的不同進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明土壤在吸濕和脫濕過(guò)程中的滲透性是有很大差異的,基質(zhì)吸力和含水量都會(huì)影響土的滲透性。⑶對(duì)灌溉作用下的滲流場(chǎng)進(jìn)行模擬,并分析了灌溉25年地下水的上升情況,分析了斜坡內(nèi)孔隙水壓力的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,對(duì)邊坡進(jìn)行了考慮基質(zhì)吸力和不考慮基質(zhì)吸力的穩(wěn)定性分析,結(jié)果顯示考慮基質(zhì)吸力時(shí)穩(wěn)定系數(shù)要大于不考慮基質(zhì)吸力所得的安全系數(shù)。連續(xù)分析了25年的邊坡穩(wěn)定性并繪制出安全系數(shù)與時(shí)間的關(guān)系曲線,表明安全系數(shù)從第十三年發(fā)生迅速降低,直到第二十年,之后趨于穩(wěn)定,可知從灌溉開(kāi)始到滑坡發(fā)生是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。⑷通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬得到滑坡發(fā)生機(jī)理,主要過(guò)程為:飽和黃土形成→飽和黃土發(fā)生形變→整個(gè)坡體發(fā)生形變→應(yīng)力重分布、底部土體孔壓激增發(fā)生液化→滑坡。⑸通過(guò)正交試驗(yàn)分析了粘聚力c、摩擦角?、吸力所對(duì)應(yīng)的摩擦角b?三種因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,結(jié)果顯示:摩擦角對(duì)邊坡的穩(wěn)定性有著顯著影響,而粘聚力和吸力摩擦角對(duì)計(jì)算結(jié)果沒(méi)有顯著影響。
【關(guān)鍵詞】：灌溉 滲流場(chǎng) 邊坡穩(wěn)定性 基質(zhì)吸力 非飽和滲透系數(shù) 土水特征曲線
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU444;P642.22
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 選題目的及意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 非飽和黃土滲透性研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 黃土滑坡機(jī)理研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 黃土滑坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.4 涇陽(yáng)南塬黃土滑坡研究現(xiàn)狀18
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4 技術(shù)路線圖19-21
• 第二章 黃土的飽和滲透特性21-41
• 2.1 涇陽(yáng)南塬區(qū)域概況21-25
• 2.1.1 地理位置21-22
• 2.1.2 地形地貌22-23
• 2.1.3 水文條件23
• 2.1.4 地層巖性23-24
• 2.1.5 農(nóng)業(yè)灌溉24-25
• 2.2 現(xiàn)場(chǎng)雙環(huán)法滲透試驗(yàn)25-33
• 2.2.1 研究區(qū)黃土基本物理指標(biāo)25-27
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)原理27-28
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)操作步驟28-29
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析29-31
• 2.2.5 各種土的滲透范圍31-33
• 2.3 三軸滲透試驗(yàn)33-39
• 2.3.1 常水頭試驗(yàn)原理33-34
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法34-36
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析36-39
• 2.4 雙環(huán)法滲透試驗(yàn)和三軸滲透試驗(yàn)的比較分析39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第三章 非飽和黃土吸力與滲透性研究41-56
• 3.1 非飽和黃土的滲透系數(shù)研究41-45
• 3.1.1 土-水特征曲線模型41-43
• 3.1.2 非飽和黃土的滲透系數(shù)模型43-45
• 3.2 土水特征曲線試驗(yàn)45-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及原理45-46
• 3.2.2 試驗(yàn)方法及步驟46-47
• 3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果及曲線的擬合47-51
• 3.3 非飽和滲透系數(shù)51-55
• 3.3.1 基質(zhì)吸力與非飽和滲透系數(shù)52-53
• 3.3.2 體積含水量與非飽和滲透系數(shù)53-54
• 3.3.3 考慮圍壓下的非飽和滲透系數(shù)54-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第四章 滲流場(chǎng)模擬及穩(wěn)定性分析56-77
• 4.1 本文研究邊坡破壞變形的理論與方法56-59
• 4.1.1 非飽和強(qiáng)度理論56-57
• 4.1.2 Bishop條分法57-59
• 4.2 農(nóng)田灌溉滲流場(chǎng)模擬59-64
• 4.2.1 模型的建立59-61
• 4.2.2 模擬結(jié)果分析61-64
• 4.3 邊坡穩(wěn)定性分析64-70
• 4.3.1 穩(wěn)定性分析及結(jié)果64-68
• 4.3.2 塬頂裂縫對(duì)邊坡的影響68-70
• 4.4 參數(shù)敏感性分析70-75
• 4.4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理70-72
• 4.4.2 正交試驗(yàn)分析72-75
• 4.5 大堡子村黃土滑坡機(jī)理總結(jié)75-76
• 4.6 本章小結(jié)76-77
• 第五章 結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果82-83
• 致謝83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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本文編號(hào)：583952