陕北黄土边坡降雨入渗现场试验及其灾害预警

发布时间：2020-05-08 19:09

【摘要】：黄土在我国分布广泛,黄土滑坡以其大规模、强危害、难预测等特点成为限制黄土地区经济和社会发展的严重地质灾害之一,其中,降雨作用是导致和引发滑坡产生的重要因素之一。因此,研究黄土降雨边坡的入渗规律及稳定性问题具有很重要的的理论和实际工程意义。为了对黄土边坡的入渗规律有进一步的了解,本研究以陕北地区高5m的超大型黄土边坡为对象,改进了侧向边界条件,进行了四种降雨强度下三种不同坡比的现场降雨试验,探索了黄土边坡的入渗规律、坡体应力变化特点及冲刷特征;然后利用Geo-studio进行渗流分析及稳定性评价,与现场试验结果进行比较,最后针对连续暴雨试验,进行灾害预警研究,提出了基于均质黄土滑坡的综合预警法。得到结论如下:(1)通过现场试验研究,明晰了在不同降雨强度和坡比下黄土边坡的入渗规律、边坡应力及冲刷特征,其中入渗规律主要反映在不同降雨强度条件下的入渗深度和入渗速率。坡顶入渗最深,其次是坡脚,最后是坡中;入渗速率坡顶最快,其次是坡脚,最后是坡中。同一降雨强度下,坡比越大,含水率变化越小,体积含水率发生突变所需的时间越长。(2)对黄土边坡现场降雨试验进行数值模拟,初始条件下同一坡比的安全系数相同,降雨强度越大,边坡的安全系数减小得越快。同一降雨强度下,坡比越大,边坡的初始安全系数越小。(3)针对陕北均质黄土边坡进行连续6天暴雨试验,坡顶首先出现裂缝、继而坡中出现鼓胀、最后局部滑动呈圆弧状贯穿边坡中部,最大开裂宽度5cm,开裂深度达85cm。在连续降雨数值模拟分析中,6天降雨期间边坡安全系数急剧减小,安全系数减小幅度达到59.6%,边坡处于破坏临界状态。连续降雨最易先导致坡顶开裂、而后坡面鼓胀、最后局部滑动贯通的破坏规律。(4)针对现场边坡连续降雨试验,依据本试验I-D曲线确定的降雨临界值及降雨型黄土滑坡概率预警方法,提出了基于第一类指标Ro以及第二类指标P的均质黄土边坡降雨滑坡综合预警法,可为陕北地区均质黄土边坡提供降雨滑坡预警评价,并针对不同的预警评价等级,给出了相应的防治措施,为黄土边坡工程预警提供了有效的参考方法以及处理措施。
【图文】：

强降雨诱发黄土滑坡

灞桥滑坡救援现场
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU444

【参考文献】

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本文编号：2655030