灌溉作用下黄土窑洞破坏模式研究

发布时间：2020-08-02 20:12

【摘要】：黄土窑洞是华夏先民智慧与黄土环境共同孕育的产物,是黄土地区的独特景观。黄土窑洞的失稳破坏不仅对人类生命财产安全构成威胁,而且制约了窑洞区土地资源有效利用。然而,目前对黄土窑洞的稳定与破坏机制探讨不足。本文以农灌区黄土窑洞为研究对象,采用资料搜集、调查走访、无人机航测、取样试验与模型模拟等方法,以期初步揭示灌溉作用下黄土窑洞变形破坏综合响应规律与破坏模式,主要研究结论如下:(1)提出了黄土窑洞破坏的“三类八型”划分方案,主要包括窑脸破坏(冲刷冲蚀型、落土掉块型、崩塌错落型)、洞壁破坏(张拉龟裂型、剥落碎落型)和洞身破坏(局部冒顶型、渗水涌水型、覆土坍塌型)。(2)进行了窑洞灌溉模拟试验,监测了灌溉过程中黄土窑洞洞顶压力、侧壁压力、洞顶位移与窑脸位移矢量场变化规律。结果表明:窑洞侧壁压力与窑脸位移矢量场未因灌溉发生显著变化。洞顶压力随灌溉进行表现为“波动增大—稳定波动—骤然降低—波动增大—稳定波动”的准周期变化规律。洞顶沉降量变化过程分为“间断性蠕变增加—持续性蠕变增加—瞬间激增”三个阶段。(3)探讨了窑洞覆土类型与窑洞破坏的关系,提出了灌溉作用下黄土窑洞三种破坏模式,即“裂隙扩张渗透破坏模式”、“水蚀风化龟裂破坏模式”和“结构面软化垮塌破坏模式”。同时,将黄土窑洞渗水坍塌演化全过程归纳为“窑洞黄土软化变形—窑洞局部渗水—渗水区扩张—窑洞局部涌水—涌水点增加—洞壁土体剥落碎落—窑洞突水破坏—窑洞失稳坍塌”。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU746

【参考文献】

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本文编号：2779007