【摘要】：為了探討土壤水分入滲與坡面的相互關(guān)系,分析土壤入滲變化規(guī)律與產(chǎn)生滑坡之間內(nèi)在聯(lián)系,在充分研究國內(nèi)外關(guān)于滑坡試驗、邊坡穩(wěn)定試驗等基礎(chǔ)上,并且結(jié)合湖南邊坡土體的特點,開展了關(guān)于土壤水分入滲對滑坡的影響研究。研究的內(nèi)容主要包括:通過對的點源入滲測量系統(tǒng)的改良,測量了坡地土壤入滲率;研制了室內(nèi)土體滑坡臨界角試驗裝置測量了滑坡臨界角,利用室內(nèi)測量結(jié)果與野外滑坡點的對比分析,驗證了室內(nèi)研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,總體而言,取得如下結(jié)論:(1)通過對現(xiàn)有點源入滲測量系統(tǒng)的改良并在岳麓山區(qū)進行應(yīng)用,驗證了測量系統(tǒng)的可行性,得出了岳麓山土壤入滲性能特征。對岳麓山南北兩條線的山底、山腰下部、山腰上部以及山頂四個區(qū)域分別進行水分入滲性能測定。測定結(jié)果表明:在岳麓山南面,入滲初期,土壤的入滲率在71.3-188.5mm/h之間;入滲后期,土壤的穩(wěn)定滲流速度維持在7.6-9.0mm/h之間。在岳麓山北面,入滲初期的土壤滲透速率范圍在89.3-159.1mm/h之間,后期的穩(wěn)定滲流速度維持在7.3-12.3mm/h之間。(2)土壤表層含水量對土壤入滲率的影響較顯著試驗表明,初始入滲率隨著土壤表層含水量的增加呈減少的趨勢,而穩(wěn)定入滲率與土壤表層含水量無顯著關(guān)系。主要由于初始階段,土壤表層含水率越小,土水勢越低,對水分子的吸力作用更大。(3)容重對土壤入滲率的影響較小對容重為1.20g/cm3-1.35g/cm3間的土壤進行入滲率的測量,試驗表明:初始階段入滲率的總體趨勢是隨著土壤容重的增加逐漸上升,穩(wěn)定入滲階段時,穩(wěn)定入滲率受土壤間孔隙度的影響,其入滲速率與容重之間有較明顯的線性關(guān)系,穩(wěn)定入滲率隨容重的增大而逐漸減小。(4)自主研發(fā)的坡體滑坡臨界角試驗裝置是可行的為測量坡體滑坡臨界角,自主研發(fā)了的坡體滑坡臨界角試驗裝置。通過室內(nèi)滑坡模擬試驗探究了濕潤鋒變化對滑坡臨界角的影響,證實了其試驗裝置具有良好的可行性。(5)濕潤鋒位置變化對滑坡有較大影響試驗表明:當(dāng)濕潤鋒在土體內(nèi)部變化,還未到達(dá)底部時,對土體產(chǎn)生滑坡的影響并不明顯;而當(dāng)濕潤鋒剛到達(dá)底部時,能造成的滑坡臨界角值達(dá)到最大;說明此時土體抗滑坡能力最強。但當(dāng)水流繼續(xù)下滲而形成水膜后,滑坡臨界角值到達(dá)最小,角度值維持在18.5°-19.3°之間。主要是當(dāng)土壤水分在重力作用下到達(dá)土體和坡體結(jié)構(gòu)面時,其土壤隨含水量的變化,發(fā)生由固態(tài)向塑態(tài)直至液態(tài)的軟化效應(yīng)。軟化作用使巖土體的力學(xué)性能大大降低,內(nèi)聚力和摩擦角值減小。(6)建立了土體滑坡響應(yīng)時間的計算公式。當(dāng)土壤與巖石層的接觸面形成薄層水膜時,坡體抗滑動性最低。這一時間主要受土壤容重、土壤入滲率以及土層厚度的影響,由此建立了土體滑坡響應(yīng)時間計算公式。經(jīng)驗證,計算公式可行、結(jié)果穩(wěn)定可靠。式中,pb為土壤容重,g/cm3;i為土壤穩(wěn)定入滲率,mm/h;H為土層厚度,mm;本試驗對現(xiàn)有點源入滲測量系統(tǒng)進行改良,并在岳麓山地區(qū)進行實地檢測;從滑坡角度和土壤水分入滲率入手,探究了山體滑坡的成因和條件,設(shè)計了山地滑坡臨界角度的測量方法及設(shè)備,并基于此設(shè)備推導(dǎo)出產(chǎn)生山地滑坡的最低角度值;基于提出了山地滑坡響應(yīng)時間的計算模型,為滑坡災(zāi)害的預(yù)防提供決策依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S157

【共引文獻】

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本文編號：2287579