川东红层地区降雨诱发浅层土质滑坡试验及数值研究

发布时间：2017-06-08 02:07

  本文关键词：川东红层地区降雨诱发浅层土质滑坡试验及数值研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：降雨是诱发滑坡的重要原因,南江县2011年“9.16”特大暴雨诱发了大规模群发性滑坡,造成了大量的人员和财产损失。针对川东红层地区降雨诱发的浅层土质滑坡,目前已有学者对其发育环境、分布规律、成因机理以及影响因素进行了一系列研究。但很少人从降雨诱发滑坡的内部机理出发,研究斜坡的降雨入渗规律以及稳定性变化情况,也没有清楚地揭示该类滑坡总是沿基岩面顺层滑动的原因。因此,针对雨水入渗过程中坡体渗流场的变化规律以及滑坡失稳界面效应的研究具有重大意义。开展了野外地质调查、现场原位水文监测和一系列降雨诱发基岩型浅层滑坡室内模型试验研究,建立了相应的浅层滑坡理论模型,并基于非饱和土渗流-变形耦合理论进行了数值计算。取得的主要研究成果如下:1.在古坟坪滑坡现场进行了原位水文监测,结合降雨监测资料,分析了研究区残坡积土的降雨入渗规律和边坡水文响应特征,研究了降雨特征对斜坡含水率分布的影响。2.在室内进行了降雨诱发浅层滑坡的模型试验,基于试验水分和变形监测数据,分析了川东红层地区浅层土质边坡的降雨入渗规律和临界破坏累计降雨量,总结了浅层土质滑坡的变形破坏模式,并探讨了降雨强度、降雨类型和初始含水率的边坡入渗过程的影响。3.将修正的Green-Ampt入渗模型与边坡稳定性分析方法相结合,考虑地下水位的影响,建立了浅层滑坡的理论模型,对比分析了滑面位于湿润锋处和滑面位于基岩面处边坡稳定性变化情况,确定了相应的滑坡时间预警模型,并探讨了地下水高度、初始重度对边坡稳定性的影响。4.基于饱和-非饱和流固耦合理论,研究了前期降雨类型、初始基质吸力、饱和渗透系数以及斜坡倾角对滑坡的影响,研究表明前期降雨对该类边坡孔隙水压力变化和稳定性影响微弱;初始基质吸力的影响具有时间效应,初始基质吸力越大,斜坡倾角越小,边坡越稳定;饱和渗透系数越大,基岩面越容易产生积水,边坡越不稳定。
【关键词】：降雨入渗 水文监测 模型试验 入渗模型 流-固耦合
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-19
• 1.1 选题依据及其研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势11-16
• 1.2.1 降雨滑坡模型试验的研究现状11-12
• 1.2.2 降雨滑坡理论模型的研究现状12-15
• 1.2.3 非饱和土流-固耦合的研究现状15-16
• 1.3 研究内容及技术路线16-17
• 1.3.1 主要研究内容16
• 1.3.2 论文研究思路、技术路线16-17
• 1.4 论文的特色与创新之处17-19
• 第2章 浅层土质滑坡的基本特征及典型实例19-32
• 2.1 工作区概况19
• 2.2 区域地质环境特征19-24
• 2.2.1 气象、水文19-20
• 2.2.2 地形地貌20-21
• 2.2.3 地层岩性21-22
• 2.2.4 地质构造22-23
• 2.2.5 水文地质概况23
• 2.2.6 人类工程活动23-24
• 2.3 浅层土质滑坡实例—东榆镇古坟坪滑坡24-30
• 2.3.1 滑坡形态及规模24-26
• 2.3.2 滑坡物质组成及结构特征26-27
• 2.3.3 滑坡变形特征27-30
• 2.3.4 滑坡岩土物理力学性质30
• 2.3.5 滑坡水文地质条件30
• 2.4 浅层土质滑坡的成因机理30-32
• 第3章 南江县古坟坪滑坡水文监测研究32-40
• 3.1 水文过程监测设计32-34
• 3.1.1 监测场地32
• 3.1.2 降雨特征监测32-33
• 3.1.3 非饱和渗流监测33-34
• 3.2 监测结果分析34-39
• 3.2.1 初始体积含水率34-36
• 3.2.2 体积含水率实时监测36-39
• 3.3 小结39-40
• 第4章 降雨诱发浅层土质滑坡室内试验研究40-65
• 4.1 概述40
• 4.2 试验基本情况40-46
• 4.2.1 试验场地40-41
• 4.2.2 试验仪器设备41-43
• 4.2.3 试验模型制作43-46
• 4.3 试验方案46-47
• 4.4 试验结果47-56
• 4.4.1 第一组试验结果47-50
• 4.4.2 第二组试验结果50-52
• 4.4.3 第三组试验结果52-54
• 4.4.4 第四组试验结果54-56
• 4.5 试验结果分析56-64
• 4.5.1 破坏结果分析56-59
• 4.5.2 降雨强度对滑坡的影响59-61
• 4.5.3 降雨类型对滑坡的影响61-62
• 4.5.4 初始含水率对滑坡的影响62-64
• 4.6 小结64-65
• 第5章 降雨诱发浅层土质滑坡理论模型研究65-74
• 5.1 概述65
• 5.2 修正的G-A入渗模型65-66
• 5.3 浅层滑坡理论模型的建立66-70
• 5.3.1 滑面位于湿润锋处67-68
• 5.3.2 滑面位于基岩面处68-70
• 5.4 算例分析与讨论70-73
• 5.4.1 入渗模型的试验验证70
• 5.4.2 浅层滑坡模型的对比分析70-71
• 5.4.3 地下水高度对边坡稳定性的影响71-72
• 5.4.4 初始重度对边坡稳定性的影响72-73
• 5.5 小结73-74
• 第6章 降雨诱发浅层土质滑坡数值研究74-84
• 6.1 概述74
• 6.2 饱和-非饱和流固耦合数学模型74-76
• 6.2.1 非饱和土渗流-变形耦合方程74-75
• 6.2.2 非饱和土渗流-变形耦合有限元格式75-76
• 6.2.3 非饱和土渗流-变形非耦合分析76
• 6.3 浅层土质滑坡数值计算结果及分析76-83
• 6.3.1 计算模型、边界及岩土体参数76-78
• 6.3.2 耦合和非耦合入渗结果对比分析78-79
• 6.3.3 滑坡影响因素分析79-83
• 6.4 小结83-84
• 结论与展望84-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-91
• 攻读学位期间取得学术成果91

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘佳佳;;遵义县土质滑坡发育规律[J];水利与建筑工程学报;2014年02期

2 冉远碧;道真沙坝水库干渠滑坡的治理[J];水文地质工程地质;2000年06期

3 柳侃,吴钦文;福建省土质滑坡分类探讨[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2003年S1期

4 周志超;李向全;蒋良文;汤友;;降雨条件下滇西典型土质滑坡渗流特性分析[J];工程勘察;2010年07期

5 胡伟;吕玉香;李辞平;余科;刘瑞;;江津浅层土质滑坡失稳分析与治理[J];地下空间与工程学报;2010年S2期

6 苏银华;潘齐富;谭伟;;山区工程建设诱发的土质滑坡实例分析[J];四川建筑;2011年02期

7 王亚昆;李满意;张晋;朱雷;;某土质滑坡复活机制分析及稳定性评价[J];甘肃水利水电技术;2012年01期

8 王仁山;邵武市土质滑坡特征、分布规律及减灾对策[J];中国煤田地质;2004年05期

9 谭彬建;罗发铭;李志强;;汶川地震后小型浅层土质滑坡的成因分析及治理措施浅谈——以四川省广元市朝天区转斗中心校2号滑坡为例[J];科技资讯;2010年23期

10 韩应龙;;黄土高原某土质滑坡实例分析[J];山西建筑;2014年19期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 李文飞;;土质滑坡地质概念模型及隐患区的预测[A];突发地质灾害防治与减灾对策研究高级学术研讨会论文集[C];2006年

2 柳侃;吴钦文;;福建省土质滑坡分类探讨[A];探矿工程（岩土钻掘工程）技术与可持续发展研讨会论文集[C];2003年

3 刘百灵;;福建省土质滑坡临灾降雨量分析[A];地质与可持续发展——华东六省一市地学科技论坛文集[C];2003年

4 叶胜华;程国平;;卡基娃滑坡变形破坏模式数值模拟研究[A];2014年全国工程地质学术大会论文集[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡Z

本文编号：431011