黄土滑坡冲击下砂层液化机理试验研究

论文摘要

泾阳南塬的黄土滑坡大多为高速远程滑坡,一般启动速度快,滑动距离远,具有强大的破坏性,致灾范围广,给当地居民生产生活带来极大的安全隐患,严重制约地区的经济发展。而土体液化是高速远程滑坡的重要运动机理之一,本文依托国家自然科学基金“冲击液化作用下黄土滑坡运动机理研究”,以泾阳县西庙店滑坡为例,通过现场调查取样、资料收集整理、室内常规实验获取土样的物理力学参数,在此基础上设计了冲击试验设备、试验方案,进行冲击模拟试验。进行了3组111次试验,分别监测土样在孔隙比、饱和度、落距等变量变换下土压与孔隙水压力的变化,分析土压与孔隙水压力随时间变化的关系,浅析冲击液化机理。主要研究成果如下:(1)砂层的液化行为受其饱和度的影响,当砂层饱和度增大时,砂层在冲击作用下更容易发生液化。而泾阳南塬阶地砂层的饱和度受地下水位影响,大量的农田灌溉使该地区地下水位升高,使得阶地砂层的饱和度上升,在滑坡运动过程中滑体冲击阶地砂层易液化。(2)砂层的液化行为受其孔隙比的影响,当砂层孔隙比增大时,砂层在冲击作用下液化程度更高。(3)冲击锤落距与砂样液化行为有关,落距越大,砂样的液化程度越高。滑坡的滑体与阶地饱和砂层相对落差越大(即冲击能越大),砂层的液化程度越高,孔隙水压力越大,消散越快。(4)冲击液化机理,当滑体冲击阶地饱和砂层,砂层体积在极短时间内被剧烈压缩,孔隙水无法及时排出,之前由土颗粒承担的应力部分(或全部)转变为由孔隙水来承担,导致孔隙水压力急速上升,有效应力急速下降,砂层出现不同程度的液化现象。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 研究意义
•   1.3 国内外研究现状
•   1.4 研究内容及方法思路
•     1.4.1 研究内容及方法
•     1.4.2 技术路线
• 2 研究区地质环境背景与滑坡特征
•   2.1 地理位置
•   2.2 气象水文条件
•   2.3 地形地貌特征
•   2.4 地层岩性特征
•   2.5 地质构造特征
•   2.6 人类工程活动
•   2.7 滑坡的整体特征
•   2.8 砂层的液化特征
•   2.9 本章小结
• 3 饱和砂土冲击液化试验研究
•   3.1 饱和砂土的物理性质
•   3.2 冲击试验
•     3.2.1 试验设备
•     3.2.2 试验方案设计
•     3.2.3 试验操作过程
•   3.3 试验结果分析
•     3.3.1 1s内瞬时应力曲线
•     3.3.2 10h内全过程曲线
•     3.3.3 有效应力曲线
•   3.4 本章小结
• 4 冲击液化机理
•   4.1 砂土液化影响因素
•   4.2 冲击过程
•   4.3 冲击液化机理
•   4.4 本章小结
• 5 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的论文、专利获奖等

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 毛欣

导师: 张志沛,张吉宏

关键词: 黄土高速远程滑坡,砂土液化,孔隙水压力,有效应力,液化机理

来源: 西安科技大学

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: 西安科技大学

基金: 国家自然科学基金“冲击液化作用下黄土滑坡运动机理研究”

分类号: P642.22

总页数: 62

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