古滑坡肇灾机制影响因素研究

古滑坡肇灾机制影响因素研究

论文摘要

古滑坡作为一种形成时间较久的特殊地质体,在长期的内外营力不断的耦合作用下,滑带土体重新胶结生成再生强度,使古滑坡与外界系统达到了一种相对稳定的状态。随着山区各类工程建设的不断进行,不可避免的会遇到古滑坡复活问题。全面研究古滑坡的形成原因及基础特征,对其扰动因素及稳定性进行评价对预防古滑坡有重要意义。首先,查找阅读有关古滑坡的国内外文献和资料,系统总结出在古滑坡稳定性分析、双折减系数法和外力扰动古滑坡复活等方面的成果。对古滑坡的基本定义及独特特征进行总结,分析古滑坡复活相关的内部和外部因素。针对外部因素影响下的古滑坡复活特征进行总结,认为古滑坡稳定性受到内外两种因素的共同作用,两者不断的耦合作用最终导致古滑坡的复活。其次,对双折减系数法的关键问题进行探讨,主要包括双折减系数比、参数折减路径以及综合安全系数三方面。基于岩土体材料的应变软化特性,推导出抗剪强度参数间的函数关系式,建立一种双折减系数法的配套折减机制。依据所提出的方法进行算例计算分析,验证了本文方法的可行性。然后,以湖南省桑植至张家界高速公路段碎石土古滑坡为依据,借助大型直剪仪等设备,对碎石土滑带土体进行物理特性试验。通过人为配制碎石土试样的方式,探讨含石量、含水率、压实度以及剪切速率不同条件下的碎石土强度变化规律;并在此基础上分析含水率变化时对古滑坡稳定性的影响规律。最后,以张家坪某中级古滑坡为原型,建立半挖半填路基分析模型。以FLAC3D有限差分法数值分析软件为基础,对古滑坡不同位置挖填扰动、不同规模扰动和挖填施工过程稳定性分析几个方面进行计算分析,从整体到局部剖析挖填扰动对古滑坡稳定性的影响机制,为此类滑坡的施工建设和治理提供合理的建议。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 选题依据及研究意义
  •   1.2 国内外古滑坡研究历史及研究现状
  •     1.2.1 古滑坡分析方法研究现状
  •     1.2.2 强度折减法研究现状
  •     1.2.3 古滑坡扰动机制研究现状
  •   1.3 当前存在问题
  •   1.4 研究内容及技术路线
  • 第2章 古滑坡扰动肇灾因素
  •   2.1 引言
  •   2.2 古滑坡定义及基本要素
  •   2.3 古滑坡复活肇灾内部因素
  •     2.3.1 地质构造
  •     2.3.2 地形地貌
  •     2.3.3 滑坡土性
  •   2.4 古滑坡复活肇灾外部因素
  •     2.4.1 人类活动
  •     2.4.2 水力作用
  •     2.4.3 地震作用
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 双折减系数法研究
  •   3.1 引言
  •   3.2 双折减系数法定义
  •   3.3 双折减系数比η研究
  •     3.3.1 双折减系数比η介绍
  •     3.3.2 双折减系数比推导
  •   3.4 参数折减路径
  •   3.5 综合安全系数讨论
  •   3.6 基于应变软化规律的折减机制
  •     3.6.1 岩土体材料强度参数软化规律
  •     3.6.2 强度参数衰减关系
  •     3.6.3 折减方案及实现步骤
  •   3.7 算例验证及分析
  •     3.7.1 计算模型及参数设置
  •     3.7.2 计算过程
  •     3.7.3 计算结果分析
  •   3.8 本章小结
  • 第4章 滑带土力学特性试验及古滑坡稳定性分析
  •   4.1 引言
  •   4.2 项目概况
  •   4.3 试验准备
  •     4.3.1 试验原材料
  •     4.3.2 击实实验
  •     4.3.3 试验设备
  •     4.3.4 试验参数确定
  •   4.4 大型直剪试验过程
  •     4.4.1 直剪试样制备
  •     4.4.2 试样压实
  •     4.4.3 试样剪切
  •   4.5 试验结果分析
  •     4.5.1 剪切面破坏特征
  •     4.5.2 试验数据处理
  •     4.5.3 基于含石量变化的抗剪强度及其强度指标分析
  •     4.5.4 基于含水率变化的抗剪强度及其强度指标分析
  •     4.5.5 基于压实度变化的抗剪强度及其强度指标分析
  •     4.5.6 基于剪切速率变化的抗剪强度及其强度指标分析
  •   4.6 基于含水率变化的古滑坡稳定性分析
  •   4.7 本章小结
  • 第5章 挖填扰动作用下古滑坡肇灾机制
  •   5.1 引言
  •   5.2 数值理论基础
  •     5.2.1 FLAC3D计算原理
  •     5.2.2 本构模型
  •     5.2.3 屈服准则
  •     5.2.4 失稳状态判据
  •   5.3 计算模型及方案设置
  •     5.3.1 工程概况及参数
  •     5.3.2 数值模拟方案设置
  •     5.3.3 模型建立
  •     5.3.4 计算过程
  •   5.4 计算结果分析
  •     5.4.1 不同位置挖填施工对古滑坡稳定性影响
  •     5.4.2 不同规模挖填施工对古滑坡稳定性影响
  •     5.4.3 施工过程对古滑坡稳定性影响
  •     5.4.4 不同挖填施工步数对古滑坡稳定性影响
  •   5.5 古滑坡治理建议
  •   5.6 本章小结
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间的学术论文及科研情况
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张飞雷

    导师: 苏永华

    关键词: 古滑坡,双折减系数法,碎石土滑带,半挖半填路基

    来源: 湖南大学

    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: 湖南大学

    基金: 山区古滑坡扰动复活肇灾机制及基于风险控制的处治设计方法(国家自然科学基金(51578232))

    分类号: P642.22

    DOI: 10.27135/d.cnki.ghudu.2019.002327

    总页数: 84

    文件大小: 3389K

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