季节性冻融作用诱发黄土滑坡机理

发布时间：2020-01-21 22:06

【摘要】：季节性冻融作用是黄土滑坡的主要诱发因素之一,在新型城镇化建设、丝绸之路经济带建设,以及黄土高原地区减灾防灾工作中均不可忽视。本人有幸全程参加了“灌溉渗透诱发型黄土崩滑灾害机理研究”地质大调查项目和科技支撑项目工作,在甘肃永靖黑方台地区,获取了详实的野外调查、动态监测和实验测试资料,在导师《冻结滞水效应及其促滑机理》论文和项目组成果报告的基础上,针对存在的问题和不足,开展资料分析、冻融渗透试验、基于渐进破坏的稳定性分析等工作。取得的主要成果如下:1、进一步分析了冻融作用,揭示了冻融作用诱发黄土滑坡的机理:季节性冻结作用造成地下水溢出带冻结,导致排泄量减小或断流,地下水在坡体内部不断富集,斜坡内土体软化范围扩大,春融期冻结层融化岩土体强度迅速下降,加之富集的地下水重新排泄产生动静水压力,从而诱发黄土滑坡。2、开展了冻融作用引起的渗透系数变化试验,揭示了冻融作用引起地下水流场变化的机理,构建了冻融循环作用下地下水渗流场演化模型。取原状样在室内按照实际工况冻融循环后,进行渗透实验,获取冻融黄土的渗透系数,采用美国瞬态脱湿与吸湿试验装置获取研究区黄土吸湿和脱湿过程的土水特征曲线,将试验获得参数用于数值模拟,确定冻融期研究区斜坡地下水渗流场,模拟结果表明冻结滞水效应引起地下水位壅高,最大抬升高度约2.75m,影响范围为坡脚向里50m。3、对冻结黄土进行抗剪强度实验,结果表明冻结黄土的内摩擦角变化不大,但粘聚力约上升80倍,融化降幅达99%。选择研究区典型的冻融诱发滑坡,在不同温度场和渗流场工况的基础之上,采用传统的条分法和基于渐进破坏的局部安全系数法,对比分析斜坡冻融期各时间段的稳定性,实现温度场、渗流场、应力场耦合分析斜坡稳定性。初始斜坡处于稳定状态,随着季节性冻结作用,斜坡稳定性增加,春融期地下水位最高,同时冻结层融化强度骤减,斜坡的稳定性最差,随着滞水的排泄,斜坡重新趋于稳定。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P642.22

【参考文献】