柞水县降雨诱发堆积层滑坡演化过程模型试验研究 ——以柴庄镇凤柴公路滑坡为例

论文摘要

柞水县地处秦岭腹地,地质环境条件复杂多样。且该地气候条件较差,极端降雨事件频发,加之人类不合理的人类工程活动等因素共同影响,造成柞水县内地质灾害类型多,分布广,频次高,柞水县已然成为陕西省地质灾害较为发育的县区之一。而降雨是触发堆积层滑坡的最主要也是最活跃的因素,每年汛期该区域经常出现群发性滑坡泥石流灾害,属于典型的降雨型滑坡区域,因此在该地区开展降雨诱发堆积层滑坡形成演化过程分析,对柞水县防灾减灾工作具有重要意义。研究工作及成果如下:(1)本文通过对柞水县85处堆积层滑坡调查分析,发现区内滑坡主要以浅层、小型、现代、堆积层滑坡为主。分别从地貌特征、坡体厚度特征、滑坡坡高坡度特征以及滑体物质特征等方面详细分析了堆积层滑坡的发育分布特征。在此基础上,选取了区内典型的滑坡代表—柴庄镇凤柴公路滑坡作为滑坡原型进行降雨诱发堆积层滑坡演化过程模型试验研究。(2)根据相似三定理,并基于滑坡实体尺寸与模型箱尺寸,本次试验采用尺寸相似比C_l=50。采用均匀设计方法,滑体相似材料经过多次配比试验,最终确定(细砂:40%、重晶石粉:35%、双飞粉:15%、水:10%)作为滑体土的相似材料,在参考前人研究基础上,选定一层牛皮纸作为滑带土的相似材料,用浆砌块石模拟滑床基岩。(3)在模型试验过程中,通过6个孔隙水压力传感器、6个土壤压力传感器获得滑坡试验过程中孔隙水压力及水平土体应力数据,并结合滑坡变形破坏图像信息对其变化特征进行分析,发现孔隙水压力和水平土体应力的变化同降雨过程是即时同步的,在降雨期,孔隙水压力和水平土体应力随降雨开始而逐渐升高,在降雨间歇期,随降雨停止逐渐降低。(4)根据模型试验表征变化及内部位移变化特征,本次试验的变形过程可分为3个阶段:坡脚变形滑塌阶段、中部裂缝发展阶段、滑坡模型整体滑动阶段。其演化过程如下:降雨—降雨入渗—坡脚变形滑塌—中部产生裂缝—裂缝发育扩张—后缘裂缝贯通—滑坡整体下滑发生破坏。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题背景及意义
•     1.1.1 选题背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 滑坡物理模型试验研究现状
•     1.2.2 降雨型滑坡演化过程研究现状
•   1.3 本文主要研究内容
•   1.4 本文技术路线图
• 第二章 柞水县堆积层滑坡发育特征
•   2.1 堆积层滑坡的分类
•   2.2 堆积层滑坡发育特征
•     2.2.1 堆积层滑体厚度特征
•     2.2.2 滑体物质特征
•     2.2.3 堆积层滑坡坡度、坡高特征
•     2.2.4 堆积层滑坡地质构造特征
•   2.3 堆积层滑坡的分布特征
•     2.3.1 堆积层滑坡地域分布特征
•     2.3.2 堆积层滑坡地貌分布特征
•   2.4 柴庄镇凤柴公路滑坡地质环境条件
•     2.4.1 滑坡地质条件
•     2.4.2 滑坡基本特征
•     2.4.3 滑坡变形破坏特征
•     2.4.4 滑坡成因分析
•   2.5 本章小结
• 第三章 滑坡模型试验设计
•   3.1 理论依据
•     3.1.1 相似理论
•     3.1.2 滑坡物理模型试验的相似判据
•   3.2 柴庄镇凤柴公路滑坡物理模型概化
•   3.3 模型试验平台系统
•   3.4 模型试验设计方案
•     3.4.1 相似材料配置
•     3.4.2 滑坡模型成型
•     3.4.3 监测仪器布置
•     3.4.4 数据采集系统
•     3.4.5 降雨方案设计
•   3.5 本章小结
• 第四章 试验结果分析
•   4.1 数据采集
•   4.2 数据分析
•     4.2.1 孔隙水压力变化特征分析
•     4.2.2 水平土体应力变化特征分析
•   4.3 本章小结
• 第五章 降雨诱发堆积层滑坡演化过程分析
•   5.1 滑坡变形过程分析
•     5.1.1 坡脚变形滑塌阶段
•     5.1.2 中部裂缝发展阶段
•     5.1.3 滑坡整体滑动阶段
•   5.2 降雨诱发堆积层滑坡作用模式研究
•     5.2.1 饱和增重作用
•     5.2.2 饱和软化作用
•     5.2.3 浮托减重作用
•     5.2.4 水平下推作用
•   5.3 降雨诱发柴庄镇凤柴公路滑坡演化过程研究
•   5.4 本章小结
• 结论与展望
•   1 结论
•   2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所取得的成果
•   攻读硕士学位期间取得的学术成果
•   攻读硕士学位期间参与的主要科研项目
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 肖俊

导师: 赵法锁

关键词: 堆积层滑坡,发育特征,物理模型试验,演化过程,柞水县

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: P642.22

总页数: 65

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