顾及高精度监测信息的黄土滑坡稳定性研究

发布时间：2020-03-22 17:13

【摘要】：中国有世界上面积最大的黄土分布,由于黄土独特的地质结构性质,导致黄土覆盖区域地质灾害频发,其中黄土滑坡灾害最为严重,严重威胁了人民生命财产安全和区域经济的可持续发展。因此,对黄土滑坡进行稳定性研究,从而评价滑坡的稳定状况与发展趋势,对于滑坡灾害的及时预警与防灾减灾研究等均具有重大的实际与理论意义。滑坡稳定性研究一直是工程地质领域内研究的热点问题之一,但当前对于滑坡稳定性的研究多仅是从纯数值模拟的角度关注不同地质参数与外界环境因素影响条件下的滑坡失稳状态,并没有顾及到滑坡外部形变信息所能反映出的滑坡内在变形机制的外在表征信息,因而往往会导致滑坡稳定性评价结果与实际情形不一致的情况。而大地测量手段获取的滑坡外部高精度变形监测数据,能够很好的反映出滑坡实际变形的多阶段特征,是滑坡内在变形机制最直接的外在表征信息,对于分析滑坡在不同阶段下的稳定状态具有重要的参考价值。基于此,本文针对上述滑坡稳定性研究中存在的问题,选择我国典型黄土滑坡泾阳区域,利用滑坡监测网获取的多期高精度监测形变量,深入开展了以滑坡外部高精度监测形变信息作为约束信息的滑坡稳定性分析研究,并充分顾及了滑坡不同诱发因素(如灌溉,降雨等)在滑坡不同发育阶段对其稳定性影响的差异性,分析了滑坡动态发育与失稳过程中内部应力和稳定性变化特征,获得的主要成果如下:(1)基于区域环境地质特征,利用遥感影像与地质踏勘成果,建立了滑坡域精确的二维与三维有限元模型,并模拟分析了滑坡不同诱发因素,特别是各诱发因素对滑坡应力与位移的影响,得出台塬地形→地下水→灌溉→降雨渐次影响滑坡失稳的机制。(2)利用滑坡变形监网,获取了滑坡发育过程中高精度形变信息。利用位移时间曲线分析、数值模拟辅助分析及位移矢量角等多种方法,深入分析了滑坡动态发育的过程特征,得出滑坡不平衡受力下发生“整体形变→上部拉裂→下部挤压锁固→剪切失稳”的发育机制,并进一步利用有限元数值模拟法优化了滑坡反演结果,获得了较为可靠的滑坡参数动态反演结果。(3)建立了附加外部高精度监测形变信息约束的滑坡稳定性分析模型;分析了滑坡发育过程中,内部应力和稳定性的变化特征,得出滑坡变形对滑坡内部应力变化的影响机制,并进一步在不同饱和度下获得了滑坡发育不同阶段下,内部应力与稳定性变化的过程特征,得出饱和度发生较小变化时,对发育较好的滑坡有更强的促进作用,在饱和度发生较大变化时,不同发育状态滑坡受到的影响基本一致,从而为“小雨促滑”和“无雨滑动”等现象解释提供参考。
【图文】：

框架图,研究技术,技术路线框架,框架图

本文研究技术路线框架图

强度包络线,库伦,摩尔

第二章滑坡稳定性分析方法ccω tan φtan φω 折减系数，τ为滑坡最大抗剪能力。折减系数法，在获取滑动带的过程中，每一个安全系数对应一个以近似的认为滑坡发育过程中，，滑坡位移变化主要是内部参数的的模拟位移代表了滑坡的实际发育过程。因此强度折减系数法可安全系数的关系，从而可以利用实际监测位移和模拟位移，对滑反演。数法，考虑每个点受到的应力和自身的抗剪强度关系，进而确定于滑坡整体而言，单点失稳并不能代表滑坡失稳，故而需要寻找面，用以确定滑坡的破环面。点安全系数法基本原理为：
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P642.22

【参考文献】