【摘要】：黃土塬邊地區(qū)發(fā)育有滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,其中以滑坡為主。經(jīng)過大量的實例研究我們已經(jīng)認識到,黃土塬邊拉張裂縫的開啟和擴展是黃土塬邊滑坡形成的關(guān)鍵因素之一。拉張裂縫的開啟是滑坡形成的起點,拉張裂縫擴展和對水的導(dǎo)入作用是滑坡形成主要的外營力。但是有幾個關(guān)鍵問題一直沒有很好地解決,首先,黃土塬邊拉張裂縫的開啟和擴展機制是什么?拉張裂縫的有效深度是多少?其次,拉張裂縫的導(dǎo)水作用對滑坡穩(wěn)定性產(chǎn)生哪些影響?最后,地表水通過拉張裂縫快速進入坡體條件下滑坡的形成機制是什么?因此本論文通過開展物理模型試驗和室內(nèi)黃土抗拉強度試驗,模擬拉應(yīng)力環(huán)境下,當黃土含水率增加時,研究黃土塬邊拉張裂縫的開啟與擴展機制及裂縫深度對滑坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響,然后采用數(shù)值模擬、理論分析等研究方法,揭示水的軟化作用和瞬時高水頭耦合作用對滑坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。最后基于上述兩個方面分析黃土塬邊滑坡的形成機制。研究結(jié)果可為黃土塬邊滑坡的穩(wěn)定性評價和預(yù)測提供理論依據(jù)。本文獲得的主要結(jié)論如下:(1)拉張裂縫的出現(xiàn)是由于坡體內(nèi)拉應(yīng)力超過黃土抗拉強度,黃土的抗拉強度與其含水率呈負相關(guān)關(guān)系,即隨著土體含水率的增大而降低。同時,隨著坡腳侵蝕加劇,坡體內(nèi)的拉應(yīng)力不斷向深部擴大,這就是在降雨條件下斜坡后緣更容易出現(xiàn)裂縫且裂縫不斷擴大的原因。拉張裂縫與塬邊之間的距離及裂縫深度的不同對滑坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響也不同。(2)拉張裂縫的導(dǎo)水作用對于滑坡的形成起著至關(guān)重要的作用,它為地表水直接灌入坡體提供了有效通道,增大了局部滑體重度和坡體內(nèi)的孔隙水壓力,能夠有效的貫通滑面,降低滑體的抗剪強度,同時隨著裂縫中積水高度的不斷增加,滑坡的不穩(wěn)定趨勢增大。(3)黃土塬邊滑坡的形成,首先取決于坡腳遭侵蝕的程度,當坡腳侵蝕變陡,黃土的抗拉強度低于坡體內(nèi)的拉應(yīng)力時,拉張裂縫便會開啟;其次,拉張裂縫的向下擴展,導(dǎo)致了坡體內(nèi)剪應(yīng)力區(qū)的范圍縮小,剪切應(yīng)力集中;第三,地表水沿著拉張裂縫向下灌入,當坡頂?shù)睦瓘埩芽p、坡體中部的剪切破壞區(qū)和坡腳的靜態(tài)液化區(qū)貫通以后,就形成了連續(xù)的滑面,形成滑坡。
【圖文】：

論文技術(shù)路線圖

驗?zāi)康?）通過黃土抗拉強度試驗和物理模型試驗，研究含水率對黃土抗拉強度的環(huán)境下拉張裂縫的開啟和擴展機制。通過以上試驗和數(shù)值模擬分析，理清裂縫深度對滑坡穩(wěn)定性的影響。2）通過模型試驗、數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的研究方法,研究水對土層其對滑坡穩(wěn)定性的影響，，同時分析地表水快速灌入形成的瞬時高水頭對滑響。3）基于上述兩方面的研究，綜合分析得出黃土塬邊滑坡的形成機制。驗?zāi)Ｐ屯淋厹羡挚v橫，斜坡陡峭，常常伴有滑坡群發(fā)育，后壁直立光滑，斜坡60°之間易發(fā)生滑坡，考慮到后期加載過程中土體將會發(fā)生 5°～10°的抬升度設(shè)計為 45°，模型試驗采用人造黃土制作而成，如圖 2.1 所示。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P642.22

【參考文獻】

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本文編號：2550530