【摘要】：為了探討土壤水分入滲與坡面的相互關(guān)系,分析土壤入滲變化規(guī)律與產(chǎn)生滑坡之間內(nèi)在聯(lián)系,在充分研究國(guó)內(nèi)外關(guān)于滑坡試驗(yàn)、邊坡穩(wěn)定試驗(yàn)等基礎(chǔ)上,并且結(jié)合湖南邊坡土體的特點(diǎn),開(kāi)展了關(guān)于土壤水分入滲對(duì)滑坡的影響研究。研究的內(nèi)容主要包括:通過(guò)對(duì)的點(diǎn)源入滲測(cè)量系統(tǒng)的改良,測(cè)量了坡地土壤入滲率;研制了室內(nèi)土體滑坡臨界角試驗(yàn)裝置測(cè)量了滑坡臨界角,利用室內(nèi)測(cè)量結(jié)果與野外滑坡點(diǎn)的對(duì)比分析,驗(yàn)證了室內(nèi)研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,總體而言,取得如下結(jié)論:(1)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有點(diǎn)源入滲測(cè)量系統(tǒng)的改良并在岳麓山區(qū)進(jìn)行應(yīng)用,驗(yàn)證了測(cè)量系統(tǒng)的可行性,得出了岳麓山土壤入滲性能特征。對(duì)岳麓山南北兩條線的山底、山腰下部、山腰上部以及山頂四個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行水分入滲性能測(cè)定。測(cè)定結(jié)果表明:在岳麓山南面,入滲初期,土壤的入滲率在71.3-188.5mm/h之間;入滲后期,土壤的穩(wěn)定滲流速度維持在7.6-9.0mm/h之間。在岳麓山北面,入滲初期的土壤滲透速率范圍在89.3-159.1mm/h之間,后期的穩(wěn)定滲流速度維持在7.3-12.3mm/h之間。(2)土壤表層含水量對(duì)土壤入滲率的影響較顯著試驗(yàn)表明,初始入滲率隨著土壤表層含水量的增加呈減少的趨勢(shì),而穩(wěn)定入滲率與土壤表層含水量無(wú)顯著關(guān)系。主要由于初始階段,土壤表層含水率越小,土水勢(shì)越低,對(duì)水分子的吸力作用更大。(3)容重對(duì)土壤入滲率的影響較小對(duì)容重為1.20g/cm3-1.35g/cm3間的土壤進(jìn)行入滲率的測(cè)量,試驗(yàn)表明:初始階段入滲率的總體趨勢(shì)是隨著土壤容重的增加逐漸上升,穩(wěn)定入滲階段時(shí),穩(wěn)定入滲率受土壤間孔隙度的影響,其入滲速率與容重之間有較明顯的線性關(guān)系,穩(wěn)定入滲率隨容重的增大而逐漸減小。(4)自主研發(fā)的坡體滑坡臨界角試驗(yàn)裝置是可行的為測(cè)量坡體滑坡臨界角,自主研發(fā)了的坡體滑坡臨界角試驗(yàn)裝置。通過(guò)室內(nèi)滑坡模擬試驗(yàn)探究了濕潤(rùn)鋒變化對(duì)滑坡臨界角的影響,證實(shí)了其試驗(yàn)裝置具有良好的可行性。(5)濕潤(rùn)鋒位置變化對(duì)滑坡有較大影響試驗(yàn)表明:當(dāng)濕潤(rùn)鋒在土體內(nèi)部變化,還未到達(dá)底部時(shí),對(duì)土體產(chǎn)生滑坡的影響并不明顯;而當(dāng)濕潤(rùn)鋒剛到達(dá)底部時(shí),能造成的滑坡臨界角值達(dá)到最大;說(shuō)明此時(shí)土體抗滑坡能力最強(qiáng)。但當(dāng)水流繼續(xù)下滲而形成水膜后,滑坡臨界角值到達(dá)最小,角度值維持在18.5°-19.3°之間。主要是當(dāng)土壤水分在重力作用下到達(dá)土體和坡體結(jié)構(gòu)面時(shí),其土壤隨含水量的變化,發(fā)生由固態(tài)向塑態(tài)直至液態(tài)的軟化效應(yīng)。軟化作用使巖土體的力學(xué)性能大大降低,內(nèi)聚力和摩擦角值減小。(6)建立了土體滑坡響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算公式。當(dāng)土壤與巖石層的接觸面形成薄層水膜時(shí),坡體抗滑動(dòng)性最低。這一時(shí)間主要受土壤容重、土壤入滲率以及土層厚度的影響,由此建立了土體滑坡響應(yīng)時(shí)間計(jì)算公式。經(jīng)驗(yàn)證,計(jì)算公式可行、結(jié)果穩(wěn)定可靠。式中,pb為土壤容重,g/cm3;i為土壤穩(wěn)定入滲率,mm/h;H為土層厚度,mm;本試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有點(diǎn)源入滲測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行改良,并在岳麓山地區(qū)進(jìn)行實(shí)地檢測(cè);從滑坡角度和土壤水分入滲率入手,探究了山體滑坡的成因和條件,設(shè)計(jì)了山地滑坡臨界角度的測(cè)量方法及設(shè)備,并基于此設(shè)備推導(dǎo)出產(chǎn)生山地滑坡的最低角度值;基于提出了山地滑坡響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算模型,為滑坡災(zāi)害的預(yù)防提供決策依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S157

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2287579