基于非饱和土理论的残积土边坡信息管理与风险评估系统构建

发布时间：2020-02-15 11:49

【摘要】：边坡灾害作为一种发生频率高、危害性大的地质灾害,在福建省高速公路边坡时有发生,造成了巨大的生命财产损失。福建省高速公路边坡通常由非饱和残积土组成,对于滑坡的风险评估常以安全系数稳定分析法或区域滑坡评价法其中一种作为评估方法。受降雨的影响,土体的吸力和初始含水量发生变化,影响非饱和残积土的剪切特性,进而影响单体边坡稳定分析结果的准确性；随着滑坡风险评估理论的研究,学者们发现安全系数在边坡实时风险评估中无法全面的反映边坡的实际情况,单一的边坡稳定分析法或滑坡评价法无法全面的对滑坡灾害进行风险评估。因此本文进行非饱和残积土直剪试验,研究增湿过程后初始含水量变化对土体剪切特性的影响。利用Qgis软件对滑坡风险评估方法进行研究,结合试验结果架构边坡信息管理与滑坡风险评估系统。本文主要有以下内容：首先,对论文的研究背景及意义进行阐述,介绍论文的主要研究内容及结构。其次,对非饱和土的相关理论进行了简要回顾,介绍强度特性的研究现状。然后,进行非饱和残积土直剪试验,并对结果进行分析：1.非饱和残积土剪切试验,利用增湿过程模拟降雨时土体含水量的增加,研究增湿过程对土体剪切特性的影响,试验在将土体基质吸力降为OkPa的增湿条件下进行。试验结果表明增湿过程对土体的影响是使土体粘聚力大幅度降低,对内摩擦角的影响极小。2.增湿过程后初始含水量变化下的非饱和残积土剪切试验,研究初始含水量变化对土体剪切特性的影响。试验结果表明净法向应力相同时,土的抗剪强度参数随初始含水量的增加而减小,有效粘聚力的变化远大于有效内摩擦角。通过试验得到的土体抗剪强度参数进行数值分析,分别采用安全系数和可靠度作为边坡的安全度指标进行计算,结果表明可靠度更适合作为滑坡风险评估的指标。再次利用Qgis软件对福建省滑坡灾害规律进行分析,发现滑坡点分布与坡度、坡向、高程、岩组类型、地质构造、降水量、土地利用情况和边坡点与水系间的距离等8个滑坡的影响因素之间具有明显的规律性,选用该8个滑坡影响因素作为分析因素。利用信息量法对福银高速福建段进行了滑坡风险评价。最后结合Qgis软件和Geo-Studio软件实现系统的单体边坡稳定性分析法,结合Qgis软件和Google Earth技术实现系统的区域滑坡风险评价法,从而实现边坡信息管理与滑坡风险评估系统的滑坡风险评估功能。将风险评估结果与风险评估所需的图像资料、数据资料进行汇总、整理和存储,架构完整的边坡信息管理数据库,形成最终的福银高速公路福建段边坡信息管理与滑坡风险评估系统。
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU43

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本文编号：2579803