本文關(guān)鍵詞：黃土—泥巖接觸面滑坡滑帶土變形特征研究

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【摘要】：甘肅省天水市屬典型的山間河谷盆地型城市,受特殊地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和地層巖性等控制和影響,黃土廣泛披覆于新近系泥巖之上,致使黃土-泥巖接觸型滑坡頻發(fā),造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。這類滑坡的滑帶土是全風(fēng)化泥巖和黃土的混合物,可見,滑帶土是滑坡形成過程中在滑動(dòng)面上形成的一層結(jié)構(gòu)性較差的土體,是滑坡的重要組成部分。本文利用GDS三軸儀以及直剪儀對(duì)天水地區(qū)花南村滑坡、半山村滑坡和咀頭村滑坡三處黃土-泥巖接觸面滑坡,開展滑帶土力學(xué)特性探究,考慮滑帶土微觀結(jié)構(gòu)變化,研究黃土-泥巖滑帶土體的變形特征。研究發(fā)現(xiàn):滑帶土中大量存在被粘土顆粒包裹的大顆粒,這些大顆粒在滑帶土變形過程中經(jīng)歷錯(cuò)位、滑移等過程后,大顆粒進(jìn)一步滑移受到粘土質(zhì)限制,導(dǎo)致黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土在宏觀上表現(xiàn)出應(yīng)變硬化的典型特征。本文通過現(xiàn)場(chǎng)采取天水花南村黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土附近黃土和泥巖試樣,將滑帶上部黃土和下部泥巖按照1:1和3:7的比例進(jìn)行混合,再對(duì)混合后的試樣進(jìn)行不同密實(shí)度及不同含水量條件下的直接剪切試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)黃土和泥巖的混合比例為1:1時(shí),重塑滑帶土的剪切強(qiáng)度指標(biāo)值呈現(xiàn)顯著降低趨勢(shì),表明滑坡易于形成;應(yīng)力應(yīng)變?cè)诤孔兊蜁r(shí)呈現(xiàn)出典型的應(yīng)變硬化特點(diǎn),含水量增高時(shí)則呈現(xiàn)出硬化減小特點(diǎn)。同時(shí)進(jìn)行了相同條件下的泥巖重塑樣直剪試驗(yàn),相同含水量和干密度條件下,泥巖試樣的抗剪強(qiáng)度值顯著高于黃土-泥巖混合樣強(qiáng)度值,說明該類滑坡滑動(dòng)發(fā)生在黃土-泥巖接觸帶靠近上部黃土層位置;泥巖試樣的剪應(yīng)力-剪切位移關(guān)系在含水量較低時(shí)表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變軟化特點(diǎn),應(yīng)變軟化現(xiàn)象在含水量增大時(shí)減小。同時(shí),本文基于滑帶土三軸試驗(yàn)測(cè)試參數(shù),利用FLAC3D軟件對(duì)三處黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土影響下的坡體變形特征進(jìn)行模擬,計(jì)算中選擇了坡肩、坡中及坡腳三個(gè)位置進(jìn)行了位移和應(yīng)力的計(jì)算。計(jì)算發(fā)現(xiàn),黃土-泥巖接觸面滑坡在不考慮地震、降雨以及地下水活動(dòng)的條件下,坡體中間位置變形較大,坡肩和坡腳處變形相對(duì)較小,表明坡體中部在滑坡監(jiān)測(cè)中需要作為重點(diǎn)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)。計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際情況相吻合,滑坡體中部以及坡腳位置出現(xiàn)的局部反傾現(xiàn)象,由滑坡中部洼地及滑坡坡腳陡坎發(fā)育形成。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與室內(nèi)試驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)黃土-泥巖接觸面滑坡變形呈低速、緩動(dòng)典型特征,此類滑坡中的新型滑坡復(fù)活性強(qiáng),每次復(fù)活中產(chǎn)生的位移相對(duì)較小,變形過程中坡體后緣和坡腳處的位移相對(duì)較大,這與此類滑坡坡腳處剪出口位置滲水以及良好的臨空條件密切相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：黃土-泥巖接觸面滑坡 三軸試驗(yàn) 直剪試驗(yàn) 微觀結(jié)構(gòu) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P642.22
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 選題依據(jù)14-16
• 1.2 研究意義16-17
• 1.3 研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 滑帶土強(qiáng)度方面研究17-19
• 1.3.2 滑帶土微觀結(jié)構(gòu)方面研究19-20
• 1.3.3 數(shù)值模擬方面研究20-21
• 1.4 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線21-23
• 第二章 研究區(qū)滑坡概況23-36
• 2.1 研究區(qū)交通位置23
• 2.2 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征23-28
• 2.2.1 地形地貌23-24
• 2.2.2 地層巖性24-25
• 2.2.3 地質(zhì)構(gòu)造25-26
• 2.2.4 水文地質(zhì)條件26-27
• 2.2.5 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震27
• 2.2.6 滑坡區(qū)植被27
• 2.2.7 氣象條件27-28
• 2.3 研究區(qū)黃土-泥巖接觸面滑坡概況28-35
• 2.3.1 滑坡基本特征28-31
• 2.3.2 滑床特征31-32
• 2.3.3 滑帶特征32-33
• 2.3.4 滑體特征33-34
• 2.3.5 滑坡側(cè)壁及后壁特征34
• 2.3.6 前緣特征34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土特征36-44
• 3.1 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土宏觀特征36-39
• 3.1.1 三類滑坡滑帶土基本特征36-37
• 3.1.2 滑帶土基本物理性質(zhì)37-38
• 3.1.3 滑帶土水理性質(zhì)38-39
• 3.2 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土微觀特征39-43
• 3.2.1 滑帶土微觀結(jié)構(gòu)39-40
• 3.2.2 滑帶土礦物成分分析40-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第四章 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土變形特征試驗(yàn)研究44-59
• 4.1 試驗(yàn)用滑帶土試樣基本性質(zhì)44-45
• 4.2 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土三軸試驗(yàn)45-48
• 4.2.1 GDS三軸儀介紹45
• 4.2.2 三軸試驗(yàn)結(jié)果45-48
• 4.3 黃土泥巖混合物直剪試驗(yàn)48-52
• 4.3.1 試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)方案48-49
• 4.3.2 直剪試驗(yàn)結(jié)果49-52
• 4.4 基于三軸試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)的滑帶土變形特征分析52-58
• 4.4.1 三軸試驗(yàn)結(jié)果分析52-55
• 4.4.2 直剪試驗(yàn)結(jié)果分析55-57
• 4.4.3 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土變形特征57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 滑帶土力學(xué)特性對(duì)滑坡變形的影響分析59-65
• 5.1 數(shù)值模擬參數(shù)選取59
• 5.2 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土數(shù)值模擬分析59-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第六章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 在學(xué)期間的研究成果73-74
• 致謝74

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