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吕梁山区典型滑坡形成机理研究

2020-12-02阅读(111)

吕梁山区典型滑坡形成机理研究

论文摘要

滑坡是山西吕梁地区的一种主要地质灾害,也造成过巨大经济损失和人员伤亡,但这种威胁并没消失,因此,为了能够查明对该区域的滑坡的规律特点,为滑坡的防治带来一定的指导,开展了本文的工作。通过历史滑坡的资料分析、现场的勘察以及室内的分析等手段,开展了三大部分内容:山西吕梁山区工程地质条件的了解、历史地质滑坡分析以及典型滑坡的数值验证。山西吕梁山区的工程地质条件只是作为背景资料,用来确认滑坡的发生可能性。区域内主要三大地形地貌:平原盆地区,受制于平坦的地形,不论什么岩性难以形成滑坡;基岩山地区,出露的基岩多为稳定的岩性,也难以形成滑坡;黄土高原区受侵蚀形成的陡峭地貌,多覆盖黄土、第三系的红粘土等易滑岩性,是滑坡多发区域。根据历史地质滑坡的资料,根据诱发因素和一定的地层差异,并以此将其分为四大类型滑坡:侵蚀型滑坡、开挖型滑坡、降雨型滑坡、采空型滑坡,并分别研究了各类滑坡。侵蚀型滑坡主要发生于黄土层内,通常是由于坡脚的侵蚀破坏,利用Rapid landslide运动分析和Geo-studio的稳定分析了西合村的一个典型滑坡,发现滑坡启动前,被侵蚀的坡脚的最大剪应变显著增大,经过一段时间的积累,以坡脚的显著移动开始,直至最终停止;开挖型滑坡主要发生于黄土﹣红土层中,通常是由于坡脚的开挖,同样利用Rapid landslide运动分析和Geo-studio的稳定分析了贺西村的一个典型滑坡,发现滑坡启动前,坡体上部的黄土的最大剪应力显著增大,稳定性系数也降低,上部的黄土层会率先滑动,下部的红土层在上部黄土作用下慢慢失稳,一起滑动;降雨型滑坡主要发生于黄土﹣基岩中,通常是由于降雨引起的边坡失稳,利用Geo-studio的seep分析了禄聚峁村的一个典型滑坡,发现在降雨条件下,雨水迅速集中于其下伏地层为不透水层,当土体饱和时,水开始沿不透水的层面开始流动,土体就变得不稳定;采空型滑坡主要发生于黄土﹣冲洪积层中,通常是由于开采引起的地面变形造成的,利用MIDAS分析了曹家塔村的一个典型滑坡,在较稳定的边坡进行开挖后,由于应力集中,使得最大主应变开始出现在采空区的上部,采空区发生变形,进一步扩大,形成了更大地下空间时,这时上部的边坡会在相对较为软弱的地层产生较大的剪应变,最终形成贯通的滑面,造成坡体失稳。综上可以看出,山西吕梁地区的黄土高原区因其陡峭的地貌和岩性,使的该区域成为滑坡的高发区。从诱发因素来看,这些滑坡主要有侵蚀型滑坡、开挖型滑坡、降雨型滑坡、采空型滑坡四种,每种滑坡根据不同的诱发因素,表现出不同的滑动机理:侵蚀型滑坡和开挖型滑坡破坏的起因都是在在坡体改变较大的部分,形成应力集中产生缓慢的滑动;降雨型滑坡主要是雨水沿基岩面渗流导致边坡失稳;采空型滑坡是采空区应力集中,不断变形,最终发育为滑坡。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题背景
  •     1.1.1 吕梁山区滑坡灾害概况
  •     1.1.2 滑坡研究意义
  •   1.2 国内外研究现状以及存在的问题
  •     1.2.1 滑坡成因机理研究现状
  •     1.2.2 吕梁山区滑坡地质灾害研究现状
  •     1.2.3 存在的问题
  •   1.3 本文研究内容及技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  • 第二章 山西吕梁山区滑坡发育的工程地质环境
  •   2.1 自然地理概况
  •     2.1.1 区域基本概况
  •     2.1.2 气象水文
  •   2.2 地质构造、新构造运动
  •   2.3 地形地貌
  •     2.2.1 平原盆地区
  •     2.2.2 基岩山地区
  •     2.2.3 黄土高原区
  •   2.4 地层岩性
  •   2.5 水文地质条件
  •   2.6 人类工程活动
  •   2.7 本章小结
  • 第三章 吕梁山区滑坡类型及触发因素
  •   3.1 吕梁山区滑坡类型
  •     3.1.1 纯黄土滑坡
  •     3.1.2 黄土-红土层滑坡
  •     3.1.3 黄土-基岩滑坡
  •     3.1.4 冲洪积层-基岩滑坡
  •   3.2 吕梁山区滑坡的诱发因素
  •     3.2.1 降雨
  •     3.2.2 河流侵蚀
  •     3.2.3 人类工程活动
  •     3.2.4 冻融作用诱发黄土滑坡
  •   3.3 本章小结
  • 第四章 河流侵蚀诱发型滑坡形成机理研究
  •   4.1 吕梁山区河流侵蚀诱发滑坡特征
  •     4.1.1 作用因素以及形成模式
  •     4.1.2 确定模拟方法
  •   4.2 西合村黄土层内滑坡工程地质条件
  •     4.2.1 地形地貌概况
  •     4.2.2 地层岩性
  •     4.2.3 物理力学参数的确定
  •   4.3 滑坡滑前地形反演
  •     4.3.1 LS–Rapid 运动学模型
  •     4.3.2 LS–Rapid 模型建立
  •     4.3.3 LS–Rapid 的地形反演
  •   4.4 滑坡变形破坏机理分析
  •     4.4.1 Geo-studio模型的建立
  •     4.4.2 基于Geo-studio和 Rapid landslide的滑坡机理研究
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 坡脚开挖诱发型滑坡形成机理研究
  •   5.1 吕梁山区坡脚开挖诱发滑坡特征
  •     5.1.1 作用因素以及形成模式
  •     5.1.2 确定模拟方法
  •   5.2 曹家山黄土-红土层滑坡工程地质条件
  •     5.2.1 地形地貌
  •     5.2.2 地层岩性
  •     5.2.3 物理力学参数
  •   5.3 滑坡滑前地形反演
  •     5.3.1 LS–Rapid 模型
  •     5.3.2 LS–Rapid 的地形地貌反演以及运动过程分析
  •   5.4 滑坡变形破坏机理分析
  •     5.4.1 Geo-studio模型的建立
  •     5.4.2 基于Geo-studio和 Rapid landslide的滑坡机理研究
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 降雨诱发型滑坡形成机理研究
  •   6.1 吕梁山区降雨诱发滑坡特征
  •   6.2 禄聚峁黄土-基岩滑坡工程地质条件
  •   6.3 滑坡变形破坏机理分析
  •     6.3.1 Geo-studio模型的建立
  •     6.3.2 基于Geo-seep的滑坡机理研究
  •   6.4 本章小结
  • 第七章 地下采空诱发型滑坡形成机理研究
  •   7.1 吕梁山区地下采空诱发滑坡特征
  •   7.2 双柳煤矿冲洪积层-基岩滑坡工程地质条件
  •     7.2.1 地形地貌概况
  •     7.2.2 地层岩性
  •     7.2.3 物理力学参数
  •   7.3 滑坡变形破坏机理分析
  •     7.3.1 模型建立
  •     7.3.2 滑坡机理研究
  •   7.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 周潇朗

    导师: 张常亮

    关键词: 吕梁山区,滑坡,形成机制,数值分析

    来源: 长安大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

    单位: 长安大学

    基金: 中国地质调查局西安地质调查中心“吕梁山区城镇灾害地质调查”(工作项目编号为121201011000150018)总课题的专题研究项目“吕梁山区地质灾害形成背景及成灾规律研究”

    分类号: P642.22

    总页数: 84

    文件大小: 8400K

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