發(fā)布時間：2017-09-16 13:20

  本文關鍵詞：黃土—泥巖接觸面滑坡滑帶土變形特征研究

  更多相關文章： 黃土-泥巖接觸面滑坡 三軸試驗 直剪試驗 微觀結構 數(shù)值模擬

【摘要】：甘肅省天水市屬典型的山間河谷盆地型城市,受特殊地形地貌、地質(zhì)構造和地層巖性等控制和影響,黃土廣泛披覆于新近系泥巖之上,致使黃土-泥巖接觸型滑坡頻發(fā),造成了嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。這類滑坡的滑帶土是全風化泥巖和黃土的混合物,可見,滑帶土是滑坡形成過程中在滑動面上形成的一層結構性較差的土體,是滑坡的重要組成部分。本文利用GDS三軸儀以及直剪儀對天水地區(qū)花南村滑坡、半山村滑坡和咀頭村滑坡三處黃土-泥巖接觸面滑坡,開展滑帶土力學特性探究,考慮滑帶土微觀結構變化,研究黃土-泥巖滑帶土體的變形特征。研究發(fā)現(xiàn):滑帶土中大量存在被粘土顆粒包裹的大顆粒,這些大顆粒在滑帶土變形過程中經(jīng)歷錯位、滑移等過程后,大顆粒進一步滑移受到粘土質(zhì)限制,導致黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土在宏觀上表現(xiàn)出應變硬化的典型特征。本文通過現(xiàn)場采取天水花南村黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土附近黃土和泥巖試樣,將滑帶上部黃土和下部泥巖按照1:1和3:7的比例進行混合,再對混合后的試樣進行不同密實度及不同含水量條件下的直接剪切試驗。試驗結果表明:當黃土和泥巖的混合比例為1:1時,重塑滑帶土的剪切強度指標值呈現(xiàn)顯著降低趨勢,表明滑坡易于形成;應力應變在含水量變低時呈現(xiàn)出典型的應變硬化特點,含水量增高時則呈現(xiàn)出硬化減小特點。同時進行了相同條件下的泥巖重塑樣直剪試驗,相同含水量和干密度條件下,泥巖試樣的抗剪強度值顯著高于黃土-泥巖混合樣強度值,說明該類滑坡滑動發(fā)生在黃土-泥巖接觸帶靠近上部黃土層位置;泥巖試樣的剪應力-剪切位移關系在含水量較低時表現(xiàn)出明顯的應變軟化特點,應變軟化現(xiàn)象在含水量增大時減小。同時,本文基于滑帶土三軸試驗測試參數(shù),利用FLAC3D軟件對三處黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土影響下的坡體變形特征進行模擬,計算中選擇了坡肩、坡中及坡腳三個位置進行了位移和應力的計算。計算發(fā)現(xiàn),黃土-泥巖接觸面滑坡在不考慮地震、降雨以及地下水活動的條件下,坡體中間位置變形較大,坡肩和坡腳處變形相對較小,表明坡體中部在滑坡監(jiān)測中需要作為重點對象進行監(jiān)測。計算結果與現(xiàn)場調(diào)查的實際情況相吻合,滑坡體中部以及坡腳位置出現(xiàn)的局部反傾現(xiàn)象,由滑坡中部洼地及滑坡坡腳陡坎發(fā)育形成。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查與室內(nèi)試驗分析,發(fā)現(xiàn)黃土-泥巖接觸面滑坡變形呈低速、緩動典型特征,此類滑坡中的新型滑坡復活性強,每次復活中產(chǎn)生的位移相對較小,變形過程中坡體后緣和坡腳處的位移相對較大,這與此類滑坡坡腳處剪出口位置滲水以及良好的臨空條件密切相關。
【關鍵詞】：黃土-泥巖接觸面滑坡 三軸試驗 直剪試驗 微觀結構 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 選題依據(jù)14-16
• 1.2 研究意義16-17
• 1.3 研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 滑帶土強度方面研究17-19
• 1.3.2 滑帶土微觀結構方面研究19-20
• 1.3.3 數(shù)值模擬方面研究20-21
• 1.4 研究內(nèi)容、方法及技術路線21-23
• 第二章 研究區(qū)滑坡概況23-36
• 2.1 研究區(qū)交通位置23
• 2.2 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征23-28
• 2.2.1 地形地貌23-24
• 2.2.2 地層巖性24-25
• 2.2.3 地質(zhì)構造25-26
• 2.2.4 水文地質(zhì)條件26-27
• 2.2.5 新構造運動與地震27
• 2.2.6 滑坡區(qū)植被27
• 2.2.7 氣象條件27-28
• 2.3 研究區(qū)黃土-泥巖接觸面滑坡概況28-35
• 2.3.1 滑坡基本特征28-31
• 2.3.2 滑床特征31-32
• 2.3.3 滑帶特征32-33
• 2.3.4 滑體特征33-34
• 2.3.5 滑坡側壁及后壁特征34
• 2.3.6 前緣特征34-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土特征36-44
• 3.1 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土宏觀特征36-39
• 3.1.1 三類滑坡滑帶土基本特征36-37
• 3.1.2 滑帶土基本物理性質(zhì)37-38
• 3.1.3 滑帶土水理性質(zhì)38-39
• 3.2 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土微觀特征39-43
• 3.2.1 滑帶土微觀結構39-40
• 3.2.2 滑帶土礦物成分分析40-43
• 3.3 本章小結43-44
• 第四章 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土變形特征試驗研究44-59
• 4.1 試驗用滑帶土試樣基本性質(zhì)44-45
• 4.2 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土三軸試驗45-48
• 4.2.1 GDS三軸儀介紹45
• 4.2.2 三軸試驗結果45-48
• 4.3 黃土泥巖混合物直剪試驗48-52
• 4.3.1 試驗儀器及試驗方案48-49
• 4.3.2 直剪試驗結果49-52
• 4.4 基于三軸試驗和直剪試驗的滑帶土變形特征分析52-58
• 4.4.1 三軸試驗結果分析52-55
• 4.4.2 直剪試驗結果分析55-57
• 4.4.3 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土變形特征57-58
• 4.5 本章小結58-59
• 第五章 滑帶土力學特性對滑坡變形的影響分析59-65
• 5.1 數(shù)值模擬參數(shù)選取59
• 5.2 黃土-泥巖接觸面滑坡滑帶土數(shù)值模擬分析59-64
• 5.3 本章小結64-65
• 第六章 結論與展望65-67
• 6.1 結論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-73
• 在學期間的研究成果73-74
• 致謝74

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