黄土—泥岩接触面特性对边坡稳定性的影响

论文摘要

本论文研究黄土-泥岩接触面特性（湿度、厚度和倾角）对边坡稳定性的影响。通过室内原状土试验,获得了不同含水量下黄土及滑带土的抗剪强度变化规律,在此基础上,分析黄土-泥岩接触面滑坡的特征,考虑多次降雨对边坡湿度分布的影响,建立了湿度分层的边坡模型,利用Geostudio分析黄土-泥岩接触面的湿度、厚度及倾角变化对边坡稳定性的影响,并提出相应的防治措施。论文取得以下认识:（1）通过室内试验取得原状黄土及滑带土物性指标及抗剪强度指标,为后续数值模拟提供相关参数。试验研究得到了原状黄土增湿条件下强度变化规律,发现原状黄土抗剪强度随着含水量的增大以幂函数形式减小,并存在界限含水量,当土体中含水量低于界限含水量时,抗剪强度受含水量影响显著;当含水量高于界限含水量时,抗剪强度变化趋缓。研究滑带土性质发现,滑带土的粘聚力变化范围较小,而内摩擦角随着含水量增大逐渐减小。（2）运用Geostudio有限元软件建立均质黄土边坡模型,分析多次降雨条件下均质边坡的湿度分层,以及边坡稳定性、孔隙水压力、体积含水量的特征,经分析得出:多次降雨主要影响的是坡顶不超过5m深度及坡面表层土体含水量的分布,较长时间后边坡有明显的湿度分层现象。对于均质黄土边坡,降雨强度越大,坡体含水量的影响区域越深,而坡体孔隙水压力变化会引起有效应力变化,并导致抗剪强度值变化。但均质黄土边坡模型并没有考虑因含水量变化引起的土层抗剪强度指标变化。因此,根据以上结果建立考虑黄土层湿度分布的边坡模型,可使下文黄土-泥岩边坡稳定性分析更符合实际。（3）建立考虑黄土层湿度分层的黄土-泥岩接触面边坡模型,分析了接触面湿度、软弱层厚度及倾角对边坡稳定性的影响。计算分析发现,湿度变化对边坡稳定性有较大影响,但较之黄土层湿度发生变化,软弱层湿度变化对边坡稳定性影响最大;接触面软弱层厚度越大,边坡稳定性越低;接触面倾角不同的边坡,稳定性与边坡坡角关系密切。（4）结合所得研究结果,提出几种黄土-泥岩边坡的有效整治措施,并以天水锻压机床厂滑坡为实例,将本文分析方法及防治措施予以应用。本论文对黄土-泥岩接触面滑坡分析具有应用及实践指导意义,提出考虑湿度分层的建模方法,具体研究黄土-泥岩接触面特性,并提供滑坡工程防治措施。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵未超

导师: 袁中夏,武小鹏

关键词: 边坡稳定性,室内试验,黄土泥岩,接触面特性,有限元模拟

来源: 兰州理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 兰州理工大学

分类号: TU43

总页数: 87

文件大小: 9585K

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