降雨型浅层黄土滑坡的形成过程研究
发布时间：2022-01-14 02:01
连续性强降雨诱发的黄土滑坡,是我国西北黄土高原地区最主要的工程地质问题之一。我国西北地区年降雨集中且降雨量较大,在连续性强降雨作用下雨水快速入渗到黄土边坡内部,使边坡土体强度发生骤降,诱发黄土滑坡。研究此类滑坡的形成过程,对我国西北地区的防灾减灾工作具有重要的意义。本文通过现场试验和室内试验对降雨过程和降雨过程中边坡土体的各项物理性质指标进行了研究,并通过软件模拟了强降雨条件下边坡的渗流过程,最后分析了降雨期间边坡的稳定性变化过程及制约因素。主要研究内容如下:（1）通过现场试验模拟了连续性强降雨条件下雨水入渗黄土边坡的过程,并对降雨过程中边坡土体内部的水分和基质吸力变化过程进行了监测,最后结合现场试验进行了取样工作;（2）通过室内基本物理性质试验获取了土体比重、密度、含水率、粒径分布等指标,通过水理试验研究了原状试样的渗透系数和SWCC曲线,并对不同深度的试样的各项指标进行了分析,最后结合现场监测数据对水力参数进行了反演;（3）通过对原状试样进行8个含水量和7级竖向压力条件下的直剪试验,研究了浅层黄土在不同含水量条件下的抗剪强度变化特征,对浅层黄土的软化特性和非线性破坏强度包络线进行了...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区位置图
图 2-2 地质地貌图[75]Fig 2-2 Geological geomorphologic map研究区内地层顺序由新到老分别为：全新世（Q4）冲积砂砾石层、残坡积层及滑坡堆积体层，晚更新世（Q3）马兰黄土，中更新世（Q2）离石黄土及冲、洪积砂砾石层（图 2-2），本文主要研究对象为晚更新世上更新统马兰黄土（Q3）。马兰黄土是指包括第一层黄土（L1）和第一层古土壤（S1）在内的浅灰-黄色结构性粉质粘土，质地比较均匀，土质较松软，垂直节理发育，土体内部孔隙较多且多大孔隙，多为根孔、虫孔及其他原生孔隙，局部含蜗牛壳碎片。马兰黄土土层厚度在 5-10m 之间，分布特征为西北部较厚东南部较薄；其中古土壤层呈浅红-红褐色，含水量较高，呈硬塑，土质均匀，呈块状结构，含有较多的钙质结核和白色钙质条纹，厚度为 3-4m。在黄土和古土壤之间还有一层过渡层，厚度在 1m 左右，性质介于黄土和古土壤之间。2.1.3 气象水文地质条件泾阳县属暖温带大陆性季风气候，四季冷暖、干湿分明。年平均气温 13℃，冬季（1月）最冷为—20.8℃，夏季最热（7 月）为 41.4℃。年均降水量 548.7 毫 m，最多降水量
脚处宽阔平坦的泾河一级阶地则为远程黄土滑坡的发生提供了有利的滑动空间，加上塬区的引水量和灌溉面积不断增大，引起地下水位不断上升，导致近年来研究区滑坡地质灾害频繁发生。潜水是研究区域内与黄土滑坡关系最密切的地下水类型，泾阳南塬为渭河灌溉区，区内灌溉多采用漫灌的方式，自然水分补给来源主要是大气降水，属于典型的“降雨、灌溉补给”型，区域年均蒸发量为年均降水量的 2.5 倍，在灌溉、降雨、蒸发作用下，地下潜水位的位置和分布不断发生变化，导致土体的含水量分布也不断发生变化，同时，在反复淋滤、干湿循环等作用下，原位土体的强度不断发生变化，另一方面在潜水位变化的过程中土体内部的动静水压力不断改变，在坡体中形成较大的水力坡度，也会对斜坡的稳定性产生不利影响[76]。2.2 黄土的基本物理性质本文结合现场试验进行了取样工作。具体取样位置参照现场人工整修边坡的垂直高度，从坡顶平台高度至下每米取原状样（如图 2-3），进行室内力学和水理特性试验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]延安市宝塔区群发性浅层黄土滑坡的地形条件研究[J]. 赵怀宝,范冬捷,刘双,冯曼飞. 甘肃水利水电技术. 2017(09)
[2]延安市滑坡分布规律及发育特征[J]. 祝俊华,陈志新,祝艳波. 地质科技情报. 2017(02)
[3]竖向裂隙对降雨条件下边坡稳定性的影响[J]. 彭国园,周海清,任建波,吴润泽. 后勤工程学院学报. 2016(05)
[4]泾阳南塬多序次黄土滑坡特征参数与成因[J]. 段钊,彭建兵,王启耀. 山地学报. 2016(01)
[5]含水率对重塑黄土的变形特性影响的实验研究[J]. 杨坪,吴民晖,许德鲜. 工程地质学报. 2015(06)
[6]三轴状态原状结构性黄土基质吸力特性研究[J]. 褚峰,邵生俊,陈存礼. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(12)
[7]强降雨入渗下黄土滑坡稳定性及其加固方案优化分析[J]. 张斌伟,刘万锋,杨霄,王越. 中国建材科技. 2015(05)
[8]非线性破坏准则下边坡稳定性极限分析斜条分法[J]. 唐高朋,李亮,赵炼恒,陈静瑜. 岩土力学. 2015(07)
[9]考虑前期降雨的边坡稳定降雨阈值曲面[J]. 杨攀,杨军. 岩土力学. 2015(S1)
[10]降雨诱发浅层黄土泥流的研究进展、存在问题与对策思考[J]. 辛鹏,吴树仁,石菊松,王涛,石玲. 地质论评. 2015(03)
博士论文
[1]干湿循环下黄土的强度及微结构变化机理研究[D]. 袁志辉.长安大学 2015
[2]强降雨作用下类土质滑坡演化过程及破坏机理研究[D]. 徐颖.中国地质大学 2014
[3]黑方台灌区台缘黄土滑坡稳定性研究[D]. 马建全.吉林大学 2012
硕士论文
[1]强降雨触发浅层黄土滑坡的水文作用机制研究[D]. 李关博阳.华北水利水电大学 2017
[2]含水量对黄土强度特性影响的研究[D]. 赵志强.华北水利水电大学 2016
[3]泾阳南塬高速远程黄土滑坡运动机理研究[D]. 李文可.西安科技大学 2015
[4]降雨诱发的滑坡作用机制研究[D]. 吴仁铣.中南大学 2013
[5]三峡库区黄土坡滑坡降雨入渗作用过程[D]. 童龙云.中国地质大学 2013
[6]黄土中水分迁移规律研究[D]. 李萍.长安大学 2013
[7]降雨入渗作用下非饱和黄土滑坡稳定性研究[D]. 曲国鹏.长安大学 2012
[8]陕北黄土高原区地质灾害与降雨关系研究[D]. 惠鑫.长安大学 2010
[9]含水率对甘肃黄土边坡抗剪强度的影响研究[D]. 李文.长安大学 2010
[10]中国典型黄土结构性试验研究[D]. 郭靖.西北农林科技大学 2009
本文编号：3587584
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区位置图
图 2-2 地质地貌图[75]Fig 2-2 Geological geomorphologic map研究区内地层顺序由新到老分别为：全新世（Q4）冲积砂砾石层、残坡积层及滑坡堆积体层，晚更新世（Q3）马兰黄土，中更新世（Q2）离石黄土及冲、洪积砂砾石层（图 2-2），本文主要研究对象为晚更新世上更新统马兰黄土（Q3）。马兰黄土是指包括第一层黄土（L1）和第一层古土壤（S1）在内的浅灰-黄色结构性粉质粘土，质地比较均匀，土质较松软，垂直节理发育，土体内部孔隙较多且多大孔隙，多为根孔、虫孔及其他原生孔隙，局部含蜗牛壳碎片。马兰黄土土层厚度在 5-10m 之间，分布特征为西北部较厚东南部较薄；其中古土壤层呈浅红-红褐色，含水量较高，呈硬塑，土质均匀，呈块状结构，含有较多的钙质结核和白色钙质条纹，厚度为 3-4m。在黄土和古土壤之间还有一层过渡层，厚度在 1m 左右，性质介于黄土和古土壤之间。2.1.3 气象水文地质条件泾阳县属暖温带大陆性季风气候，四季冷暖、干湿分明。年平均气温 13℃，冬季（1月）最冷为—20.8℃，夏季最热（7 月）为 41.4℃。年均降水量 548.7 毫 m，最多降水量
脚处宽阔平坦的泾河一级阶地则为远程黄土滑坡的发生提供了有利的滑动空间，加上塬区的引水量和灌溉面积不断增大，引起地下水位不断上升，导致近年来研究区滑坡地质灾害频繁发生。潜水是研究区域内与黄土滑坡关系最密切的地下水类型，泾阳南塬为渭河灌溉区，区内灌溉多采用漫灌的方式，自然水分补给来源主要是大气降水，属于典型的“降雨、灌溉补给”型，区域年均蒸发量为年均降水量的 2.5 倍，在灌溉、降雨、蒸发作用下，地下潜水位的位置和分布不断发生变化，导致土体的含水量分布也不断发生变化，同时，在反复淋滤、干湿循环等作用下，原位土体的强度不断发生变化，另一方面在潜水位变化的过程中土体内部的动静水压力不断改变，在坡体中形成较大的水力坡度，也会对斜坡的稳定性产生不利影响[76]。2.2 黄土的基本物理性质本文结合现场试验进行了取样工作。具体取样位置参照现场人工整修边坡的垂直高度，从坡顶平台高度至下每米取原状样（如图 2-3），进行室内力学和水理特性试验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]延安市宝塔区群发性浅层黄土滑坡的地形条件研究[J]. 赵怀宝,范冬捷,刘双,冯曼飞. 甘肃水利水电技术. 2017(09)
[2]延安市滑坡分布规律及发育特征[J]. 祝俊华,陈志新,祝艳波. 地质科技情报. 2017(02)
[3]竖向裂隙对降雨条件下边坡稳定性的影响[J]. 彭国园,周海清,任建波,吴润泽. 后勤工程学院学报. 2016(05)
[4]泾阳南塬多序次黄土滑坡特征参数与成因[J]. 段钊,彭建兵,王启耀. 山地学报. 2016(01)
[5]含水率对重塑黄土的变形特性影响的实验研究[J]. 杨坪,吴民晖,许德鲜. 工程地质学报. 2015(06)
[6]三轴状态原状结构性黄土基质吸力特性研究[J]. 褚峰,邵生俊,陈存礼. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(12)
[7]强降雨入渗下黄土滑坡稳定性及其加固方案优化分析[J]. 张斌伟,刘万锋,杨霄,王越. 中国建材科技. 2015(05)
[8]非线性破坏准则下边坡稳定性极限分析斜条分法[J]. 唐高朋,李亮,赵炼恒,陈静瑜. 岩土力学. 2015(07)
[9]考虑前期降雨的边坡稳定降雨阈值曲面[J]. 杨攀,杨军. 岩土力学. 2015(S1)
[10]降雨诱发浅层黄土泥流的研究进展、存在问题与对策思考[J]. 辛鹏,吴树仁,石菊松,王涛,石玲. 地质论评. 2015(03)
博士论文
[1]干湿循环下黄土的强度及微结构变化机理研究[D]. 袁志辉.长安大学 2015
[2]强降雨作用下类土质滑坡演化过程及破坏机理研究[D]. 徐颖.中国地质大学 2014
[3]黑方台灌区台缘黄土滑坡稳定性研究[D]. 马建全.吉林大学 2012
硕士论文
[1]强降雨触发浅层黄土滑坡的水文作用机制研究[D]. 李关博阳.华北水利水电大学 2017
[2]含水量对黄土强度特性影响的研究[D]. 赵志强.华北水利水电大学 2016
[3]泾阳南塬高速远程黄土滑坡运动机理研究[D]. 李文可.西安科技大学 2015
[4]降雨诱发的滑坡作用机制研究[D]. 吴仁铣.中南大学 2013
[5]三峡库区黄土坡滑坡降雨入渗作用过程[D]. 童龙云.中国地质大学 2013
[6]黄土中水分迁移规律研究[D]. 李萍.长安大学 2013
[7]降雨入渗作用下非饱和黄土滑坡稳定性研究[D]. 曲国鹏.长安大学 2012
[8]陕北黄土高原区地质灾害与降雨关系研究[D]. 惠鑫.长安大学 2010
[9]含水率对甘肃黄土边坡抗剪强度的影响研究[D]. 李文.长安大学 2010
[10]中国典型黄土结构性试验研究[D]. 郭靖.西北农林科技大学 2009
本文编号：3587584
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