当前位置:主页 > 经济论文 > 建筑经济论文 >

水的作用下黄土崩塌形成的机理研究

发布时间:2018-04-13 02:25

  本文选题:黄土崩塌 + 工程特性 ; 参考:《西安科技大学》2015年硕士论文


【摘要】:黄土崩塌是西北黄土高原地区最常见、最严重的一种地质灾害。黄土是一种松散沉积物,是在第四纪特殊的气候条件下形成的,具有大孔隙、垂直节理发育等特殊性质,在水的作用、切坡卸载、地震等外在触发因素作用下黄土高原地区崩塌灾害频繁发生。在水的作用下,黄土崩塌的形成,首先是由于土体内裂隙的发育、发展以及贯通;其次由于边坡坡脚发生破坏从而失去支撑力,最终在其共同的作用下导致崩塌的形成。因此开展水的作用下黄土体的节理裂隙的发育以及物理力学性质的变化规律等方面的机理研究,对治理防护黄土地区崩塌等灾害具有重要的指导意义。在收集已有黄土地区崩塌灾害的研究成果以及对黄土地区黄土崩塌灾害进行补充调查的基础上,以延安市洛川塬边缘为典型研究场地,通过野外踏勘、测绘以及相关资料的收集,总结阐述了水的作用对黄土体自身表现出的工程特性具有重要影响,研究分析了黄土体的工程特性对于导致黄土崩塌灾害具有一定内在联系;通过干湿循环试验,利用CT扫描研究水的物理作用—干湿循环对黄土内部结构劣化的影响规律;针对干湿循环后土样的强度力学试验,研究干湿循环次数、干湿循环幅度与土体强度劣化等相关参数的关系;通过室内物理力学试验,研究在水的化学作用—溶蚀作用对黄土体的物理力学性质的影响;并利用Abaqus软件,结合理论分析与数值模拟等方法,对黄土边坡形成崩塌机理进行数值模拟分析。研究表明:由于黄土边坡的开挖,坡体内垂直节理的张开,形成的拉张裂隙促进水的入渗,在水的物理化学作用以及黄土的水理特性等共同作用下,使得黄土体的物理力学性质发生了改变,黄土体的强度降低,导致黄土边坡发生塑性变形,由局部破坏发展为整体破坏,最终造成不同类型的崩塌破坏模式。总之,黄土边坡在切坡卸荷引起垂直裂隙发育的基础上,解释了在干湿循环以及水的化学溶蚀的综合作用下造成垂直节理裂隙扩展变形,黄土体内部应力分布不均匀以及土体自身的物理力学性质的劣化,导致边坡整体变形,最终形成崩塌灾害的力学机制,认为水的作用是黄土崩塌形成的主导因素。
[Abstract]:Loess collapse is the most common and serious geological hazard in the Northwest Loess Plateau.Loess is a loose sediment formed under the special climatic conditions of the Quaternary. It has special properties such as macroporosity, vertical joint development, and so on.Collapses occur frequently in the Loess Plateau under the action of external triggering factors such as earthquakes.Under the action of water, the formation of loess collapse is firstly due to the development, development and penetration of cracks in the soil; secondly, the failure of the foot of the edge slope leads to the formation of the collapse.Therefore, it is of great significance to study the mechanism of the development of joints and fissures of loess body under the action of water, as well as the change law of physical and mechanical properties, which is of great significance for the prevention and control of disasters such as collapse in loess area.On the basis of collecting the research results of the collapse disaster in loess area and the supplementary investigation of loess collapse disaster in loess area, taking the edge of Luochuan tableland of Yan'an city as the typical research site, through field exploration,Surveying and mapping and the collection of relevant data, summarized and expounded the role of water on the yellow soil itself showed an important impact on the engineering characteristics, research and analysis of the loess body of engineering characteristics for the cause of loess collapse disaster has a certain internal relationship;Through dry and wet cycle test, CT scanning was used to study the physical action of water, the effect of dry and wet cycle on loess internal structure deterioration, the strength and mechanics test of soil sample after dry and wet cycle, the number of dry and wet cycles,The relationship between dry-wet cycle amplitude and soil strength deterioration and other related parameters; through indoor physical and mechanical tests, the influence of water chemical action-dissolution on the physical and mechanical properties of loess body is studied; and the physical and mechanical properties of loess body are studied by Abaqus software.Combined with theoretical analysis and numerical simulation, the formation and collapse mechanism of loess slope is numerically simulated.The results show that because of the excavation of loess slope and the opening of vertical joints in the slope, the tensile fissure formed promotes the infiltration of water.The physical and mechanical properties of loess body have been changed, and the strength of loess soil has been reduced, which leads to plastic deformation of loess slope, from local failure to whole failure, and finally to different collapse failure modes.In a word, on the basis of vertical fracture development caused by cutting slope unloading, it is explained that vertical joint crack expansion deformation is caused by the combined action of dry and wet cycle and chemical dissolution of water.The uneven distribution of internal stress and the deterioration of physical and mechanical properties of the loess soil resulted in the deformation of the slope and the formation of the mechanical mechanism of the collapse disaster. It is considered that the action of water is the leading factor in the formation of loess collapse.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU444

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭靖;骆亚生;郭鸿;付中原;;不同地区黄土的结构性试验研究[J];水土保持通报;2010年01期

2 邵生俊;;对“黄土的构度指标及其确定方法”讨论的答复[J];岩土力学;2011年01期

3 刘祖典,郭增玉,陈正汉;黄土的变形特性[J];土木工程学报;1985年01期

4 党进谦,郝月清;含水量对黄土结构强度的影响[J];西北水资源与水工程;1998年02期

5 卞敬玲;高原黄土动力特征研究[J];青海师范大学学报(自然科学版);2002年03期

6 陈宏伟;;关于黄土研究的简要综述[J];山西建筑;2009年23期

7 田堪良;马俊;李永红;;黄土结构性定量化参数的探讨[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期

8 王银梅,韩文峰,谌文武;新型高分子固化材料与水泥加固黄土力学性能对比研究[J];岩土力学;2004年11期

9 李晓辉;杜艳霞;李广;;关中地区黄土的动力性质[J];地球与环境;2005年S1期

10 王朝阳;倪万魁;蒲毅彬;;三轴剪切条件下黄土结构特征变化细观试验[J];西安科技大学学报;2006年01期

相关会议论文 前9条

1 刘祖典;郭增玉;陈正汉;;陕西黄土的变形特性[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年

2 刘祖典;郭增玉;;黄土的工程地质特征及分类命名[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

3 李晓辉;杜艳霞;李广;;关中地区黄土的动力性质[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年

4 田堪良;张慧莉;骆亚生;张伯平;罗碧玉;;黄土的结构强度及其定量分析方法[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

5 邓洪亮;谢向文;郭玉松;尹金宽;;黄土浸水破坏机理研究[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第二册)[C];2005年

6 石坚;李敏;贺建辉;王毅红;;黄土的弹塑性帽盖模型[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第二册)[C];2005年

7 夏旺民;郭增玉;;黄土弹塑性损伤本构模型[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年

8 楚华栋;裴章勤;马周全;熊志文;魏佳中;;黄土的工程特性、筑路技术和病害处理[A];中国铁道工程地质世纪成就论文集[C];2005年

9 王存玉;;某工程黄土的工程地质性质及自稳能力研究[A];第五届全国工程地质大会文集[C];1996年

相关博士学位论文 前10条

1 程大伟;单变量黄土结构势参数及其与增湿变形系数、振陷系数关系研究[D];西北农林科技大学;2014年

2 夏旺民;黄土弹塑性损伤本构模型及工程应用研究[D];西安理工大学;2005年

3 马栋和;黄土公路边坡坡面冲刷的水—土力学耦合机制及模型研究[D];吉林大学;2012年

4 姚涛;基于三轴土样变形数字图像测量的黄土变形和强度研究[D];大连理工大学;2008年

5 林斌;考虑损伤效应的黄土流变模型研究[D];长安大学;2005年

6 李宏儒;结构性黄土破损变形发展演化特性的研究[D];西安理工大学;2009年

7 何青峰;延安Q_2黄土的力学及流变特性研究[D];长安大学;2008年

8 刘海松;考虑沉积环境和应力历史的黄土力学特性研究[D];长安大学;2008年

9 邓津;黄土微观结构的区域成土环境与震害机理研究[D];兰州大学;2009年

10 胡再强;黄土结构性模型及黄土渠道的浸水变形试验与数值分析[D];西安理工大学;2000年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨朝旭;压实黄土强度和变形各向异性试验研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 赵亚楠;基于损伤理论的黄土及黄土边坡渐进破坏研究[D];西北农林科技大学;2015年

3 吕萌;山西省黄土崩塌地质灾害的现状及水敏感性分析[D];太原理工大学;2016年

4 高越;咸阳黄土结构性影响因素研究[D];吉林大学;2016年

5 何世鑫;黄土抗拉特性试验研究[D];石家庄铁道大学;2016年

6 马小兵;黄土结构性评价方法及结构性变化规律研究[D];西安建筑科技大学;2016年

7 赵海山;延安新区Q_2黄土增湿减湿情况下的工程性质研究[D];西安建筑科技大学;2016年

8 齐晋阳;西安黄土的动力特性及其动本构关系的研究[D];西安建筑科技大学;2016年

9 李晓;水的作用下黄土崩塌形成的机理研究[D];西安科技大学;2015年

10 周伟红;宁夏同心黄土的触变特性[D];宁夏大学;2016年



本文编号:1742532

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1742532.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户b4486***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com