牛角沟滑坡模型试验及形成演化机理研究

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1、分类号:TU410710-2015126005硕士学位论文牛角沟滑坡模型试验及形成演化机理研究郭杰导师姓名职称赵法锁教授申请学位级别工学硕士学科专业名称岩土工程论文提交日期2018年4月18日论文答辩日期2018年5月31日学位授予单位长安大学ThemodeltestofNiujiaogoulandslideandresearchontheevolutionalmechanismADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GuoJieSupervisor：Prof.ZhaoFasuoChan

2、g’anUniversity，Xi’an，China摘要鄠邑地区地质环境脆弱，地质灾害频发，尤其是黄土滑坡分布较广，对当地经济发展和人民生命财产威胁很大。鄠邑地区滑坡中，坡脚开挖取土和连续的降雨，常常成为滑坡发生的主导因素。为了对该类滑坡的形成与发展有较全面地认识，本文选取牛角沟滑坡作为典型研究对象，对其进行半相似模型试验，研究其形成与演化。通过研究，取得主要认识及成果如下：（1）牛角沟滑坡滑体岩性是黄土，滑带土岩性是红粘土，滑床岩性主要为云母石英片岩。（2）采用均匀设计方法制备了比较适合牛角沟滑坡的相似材料。在选定粘土、砂、重晶石粉、滑石粉和双飞粉

3、为相似材料配料成分的基础上，对滑体土和滑带土分别进行了相似材料的配比实验，最终得到（粘土：砂：重晶石粉：水=6:3:1:1.41）配比作为滑体土相似材料配比，（粘土：砂：水=2:8：1.35）配比作为滑带土相似材料配比，是比较合适的选择。（3）在相似理论的基础上，通过量纲分析法推导相似判据。在相似比=1：150的前提下，制作了降雨条件下的牛角沟滑坡模型系统，获取了孔隙水压力、土压力、位移相应数据及变形信息，并对其变化特征进行了分析。（4）从滑坡坡体内部孔隙水压力变化特征、土压力变化特征、位移变化特征和变形特征等来综合分析，其形成演化机理为：滑坡模型—

4、—降雨过程——饱和土体范围持续扩大（坡体前缘最先完全饱和）——雨水汇集前缘——土体强度进一步降低，结构破坏——前缘发生局部滑塌现象——临空面加大（前缘失去支撑）——渗流途径缩短，渗流加强（孔隙水压力变化加剧）——后缘形成拉张裂缝——孔隙水压力波动——软弱带区裂缝形成——雨水浸润——裂缝发育、贯通——多级（拉张裂缝）次级小滑坡——滑坡整体发生破坏。（5）牛角沟滑坡属于牵引式黄土滑坡，为同类滑坡形成演化机理分析及合理防治提供依据。关键词：牛角沟滑坡模型试验，相似材料，相似比，均匀设计方法，牵引式黄土滑坡IAbstractDuetothevulnerabl

5、egeologicalenvironment,geologicalhazardsoccurfrequentlyinHuyi.Loesslandslidesareparticularlywidelydistributed,whichgreatlythreatenspeople’slivesandpropertyandthedevelopmentofeconomy.Formostofthoselandslides,slopeexcavationandcontinuousrainfallarethedominantfactors.Inthispaper,w

6、econductedasemi-similarmodeltestontheNiujiaogoulandslide(whichisoneofthetypicallandslides)andstudiedtheformationandtheevolutionofit,fromwhichweobtainedvaluableresultsshownasbelow:(1)Thelithologyofthelandslideisloess,thelithologyoftheslidingzoneisredclay,andthelithologyoftheslid

7、ingbedismicaquartzschist.(2)Theuniformdesignmethodwasusedtopreparesimilarmaterialthatissuitableforthelandslide.Weselectedclay,sand,baritepowder,talcpowderandcalciumcarbonatepowderasthesimilarmaterialingredients,andthenconductedtheproportioningexperimentfortheslidingbodyandslidi

8、ngzone.Fromwhichweelectedtheratio(clay,sand,baritepowd