西安市临潼区叶坡组崩塌机理及防治对策研究

论文摘要

叶坡组崩塌位于陕西省西安市临潼区叶坡组。研究区距离临潼区城中心约13km,距西安市区约50km。自2013年以来,由于极端气候及人类工程活动影响,研究区发生多次垮塌,严重威胁当地居民的生命财产安全。因此研究其机理问题可以为黄土崩塌的防治提供有力支撑。通过野外调查、室内试验及数值模拟等手段,结合区域地质调查资料,分析得出了临潼区叶坡组崩塌形成机理及影响因素,通过数值模拟及运动学相关理论知识研究了叶坡组崩塌的运动机理及崩塌的影响范围,并提出了黄土崩塌与景观设计相结合的治理措施。本次论文研究取得下列成果:一、针对西安市临潼区叶坡组崩塌,阐述了其形态特征、结构特征及变形破坏特征。二、叶坡组崩塌受多个因素影响,其中内因是由于黄土本身的特性——湿陷性及坡体形态所导致的,外因有植被作用、降雨作用、地震作用及人类工程活动等。三、基于野外调查资料及实测剖面,建立叶坡组崩塌的地质模型,使用2D-Block离散元软件进行数值模拟,分别得出天然工况、暴雨工况、地震工况及暴雨家地震工况下,崩塌破坏后的影响范围。通过对数值模拟结果的分析,天然、暴雨、地震、暴雨加地震四种工况下崩塌体最大滑行距离分别为27.10m、36.54m、41.41m、55.80m,影响范围分别为2152.25m2、3361.68m2、3768.31 m2、5133.63m2。崩塌的实际影响范围介于天然工况模拟结果和暴雨工况模拟结果之间。提出了叶坡组崩塌“后缘裂隙变形-崩塌体滑落-崩塌体堆积”的运动机理,阐释了各阶段崩塌体的特征。提出三种状态下的形成机理:工程活动状态崩塌形成机理、气候因素导致崩塌形成机理及地震状态崩塌形成机理,经过综合分析,叶坡组崩塌的形成机理以工程活动状态下的形成机理为主导。四、对叶坡组崩塌提出了两种防治对策:传统治理工程措施及与景观设计相结合的治理措施,对比了两种防治措施,与景观设计相结合的治理措施对环境更友好,更具视觉舒适性,符合生态文明的发展要求。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题的背景及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 国外研究现状
•     1.2.2 国内研究现状
•     1.2.3 存在问题与发展趋势
•   1.3 研究内容及技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究方法与技术路线
• 第二章 研究区环境地质概况
•   2.1 环境概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 气象水文
•   2.2 地质条件
•     2.2.1 地形地貌
•     2.2.2 地层岩性
•     2.2.3 地质构造
•     2.2.4 水文地质条件
•     2.2.5 新构造运动和地震
•     2.2.6 人类工程活动
• 第三章 叶坡组崩塌基本特征
•   3.1 崩塌形态特征
•   3.2 结构特征
•   3.3 变形破坏特征
•   3.4 本章小结
• 第四章 叶坡组崩塌数值模拟与机理分析
•   4.1 影响因素
•     4.1.1 黄土自身因素
•     4.1.2 坡体形态
•     4.1.3 植被作用
•     4.1.4 降雨作用
•     4.1.5 地震作用
•     4.1.6 人类工程活动
•   4.2 崩塌体运动过程数值模拟
•     4.2.1 基本原理
•     4.2.2 模型建立与边界条件的确定
•     4.2.3 参数选取
•     4.2.4 模拟结果及其分析
•     4.2.5 影响范围分析
•   4.3 运动机理
•     4.3.1 崩塌体后缘拉张裂隙变形阶段
•     4.3.2 崩塌体滑落阶段
•     4.3.3 崩塌体堆积阶段
•   4.4 形成机理
•     4.4.1 工程活动状态崩塌形成机理
•     4.4.2 气候因素导致崩塌形成机理
•     4.4.3 地震作用崩塌形成机理
•     4.4.4 叶坡组崩塌形成机理
• 第五章 考虑生态景观背景下的防治对策研究
•   5.1 地质灾害防治景观保护与重建理论概述
•   5.2 传统治理工程措施
•   5.3 与景观设计相结合治理工程措施
•   5.4 两种治理工程措施对比
•   5.5 小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 卜春昱

导师: 王雁林

关键词: 临潼区,黄土崩塌,数值模拟,运动机理,形成机理,景观设计

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 长安大学

分类号: P642.21

总页数: 67

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