吴定高速公路黄土滑坡稳定性分析与评价
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【摘要】:中国的高速公路逐渐向山区扩展,这不仅优化了局域交通运输结构,而且有力地促进了经济发展和社会进步。然,中国西部黄土地区高速公路负效应日益突出,对区域生态环境、自然人文景观破坏的同时,也影响自身的安全运营。以吴定高速公路沿线16处黄土滑坡为研究对象,分析其特征、稳定性影响因素及形成机理,得到一些成果:(1)提出了吴定高速公路沿线黄土滑坡类型划分方案:即,黄土强度控制型滑坡、砂泥岩强度控制型滑坡及红粘土强度控制型滑坡。(2)得到了吴定高速公路沿线黄土滑坡发育规律:(1)沿线滑坡主要为红粘土强度控制型滑坡;(2)沿线滑坡均与洛河河谷或黄土冲沟有密切关系,均发育于洛河河谷或黄土冲沟两岸,且主要发育于左岸;(3)沿线黄土冲沟发育的滑坡类型主要为红粘土强度控制型滑坡,洛河河谷两岸三种类型的滑坡均有发育;(4)沿线滑坡多集中发生在坡度处于30°~50°之间的斜坡上;(5)沿线滑坡主要发育于斜坡坡向位于北东和南西两个方位;(6)沿线滑坡分布高程集中于1300~1550m之间。(3)提出吴定高速公路沿线黄土滑坡的侧蚀-拉裂机理:侧蚀岸坡-垮塌运移-自重下挫-后部拉裂-整体滑动。(4)结合实例,采用定性分析、极限平衡法及Geo Studio数值模拟等方法,综合评价了沿线16处黄土滑坡的稳定性,得到沿线黄土滑坡稳定状态规律:(1)砂泥岩强度控制型滑坡在自重和自重+暴雨条件下均以稳定状态为主;(2)红粘土强度控制型滑坡在自重条件下以基本稳定状态为主,其在自重+暴雨条件下以欠稳定状态为主;(3)降雨使沿线黄土滑坡的稳定系数降低了7%~14%。并依据沿线16处黄土滑坡的稳定性,将研究区分为欠稳定-基本稳定区和稳定区。
【关键词】:黄土滑坡 发育规律 形成机理 数值模拟 稳定性评价
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U412.2;P642.22
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 1 绪论9-15
- 1.1 选题背景及研究意义9-10
- 1.1.1 选题背景9-10
- 1.1.2 研究意义10
- 1.2 国内外研究现状及存在问题10-13
- 1.2.1 关于黄土滑坡类型特征方面11
- 1.2.2 关于黄土滑坡形成机理方面11-12
- 1.2.3 关于黄土滑坡稳定性分析与评价方面12-13
- 1.2.4 存在的问题13
- 1.3 研究内容及方法13-14
- 1.4 技术路线14-15
- 2 研究区环境地质背景15-22
- 2.1 自然地理15-17
- 2.1.1 地理位置及交通15-16
- 2.1.2 气象水文16-17
- 2.2 地形地貌17-18
- 2.3 地层岩性18-19
- 2.4 地质构造19
- 2.5 新构造运动与地震19-20
- 2.6 水文地质条件20-21
- 2.7 人类工程活动21-22
- 3 沿线黄土滑坡特征分析22-43
- 3.1 沿线黄土滑坡概述22-23
- 3.2 沿线黄土滑坡物质组成23-25
- 3.3 沿线黄土滑坡类型及分布25-26
- 3.3.1 滑坡类型25-26
- 3.3.2 滑坡分布26
- 3.4 沿线黄土滑坡与斜坡要素相关性分析26-29
- 3.4.1 滑坡与斜坡岩土体结构的关系26-27
- 3.4.2 滑坡与斜坡坡度的关系27-28
- 3.4.3 滑坡与斜坡坡向的关系28-29
- 3.4.4 滑坡与斜坡高程的关系29
- 3.5 沿线黄土滑坡形貌特征29-33
- 3.5.1 滑坡后壁30-31
- 3.5.2 滑坡侧界31-32
- 3.5.3 滑坡前缘32-33
- 3.6 沿线黄土滑坡滑动带(面)形态特征33-35
- 3.6.1 滑动带(面)确定33-34
- 3.6.2 剪出口确定34-35
- 3.7 沿线黄土滑坡变形特征35-42
- 3.8 本章小结42-43
- 4 沿线黄土滑坡稳定性影响因素与形成机理43-49
- 4.1 沿线黄土滑坡稳定性影响因素43-45
- 4.1.1 内在因素43-44
- 4.1.2 外在因素44-45
- 4.2 沿线黄土滑坡形成机理分析45-48
- 4.2.1 水与沿线黄土滑坡稳定性的关系46-47
- 4.2.2 滑坡形成原因47
- 4.2.3 滑坡形成机理47-48
- 4.3 本章小结48-49
- 5 沿线黄土滑坡稳定性分析与评价49-80
- 5.1 黄土滑坡稳定性定性评价及实例分析49-52
- 5.1.1 定性评价49
- 5.1.2 实例分析49-52
- 5.2 黄土滑坡稳定性定量计算及实例分析52-58
- 5.2.1 稳定性定量计算方法52-54
- 5.2.2 实例分析54-58
- 5.3 黄土滑坡稳定性的数值模拟及实例分析58-75
- 5.3.1 Geo Studio软件简介[25]58
- 5.3.2 建立Geo Studio模型58-60
- 5.3.3 数值模拟参数的选取60-61
- 5.3.4 数值模拟计算过程与方案61-62
- 5.3.5 降雨作用下典型黄土滑坡的渗流模拟分析62-71
- 5.3.6 降雨作用下典型黄土滑坡的稳定性分析71-75
- 5.4 吴定高速公路黄土滑坡稳定性综合评价结果75-77
- 5.5 滑坡防治方案建议77-79
- 5.6 本章小结79-80
- 6 结论与展望80-82
- 6.1 结论80-81
- 6.2 展望81-82
- 致谢82-83
- 参考文献83-87
- 附录87
【参考文献】
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