清子高速公路沿线滑坡发育特征及形成机理研究

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1、分类号:P64210710-2015226033专业硕士学位论文清子高速公路沿线滑坡发育特征及形成机理研究刘畅导师姓名职称胡高社副教授王庆良研究员专业学位类别申请学位类别专业硕士地质工程及领域名称论文提交日期2018年5月22日论文答辩日期2018年6月4日学位授予单位长安大学AnalysisoftheDevelopmentCharacteristicsandtheFormationMechanisminQingjiantoZichangExpresswayAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuChangSup

2、ervisor：Prof.HuGaosheChang’anUniversity,Xi’an,China摘要高速公路每公里造价高达数千万元以上，若公路沿线发生滑坡、崩塌、泥石流等灾害，不仅会造成该路段的损毁，引起巨大的经济损失，同时也极有可能造成人员伤亡并且影响当地经济发展和人民生活，而西部地区黄土滑坡灾害频发，造成的影响也极为严重。因此，在高速公路建设过程中，提前了解沿线滑坡的分布特征、形成条件和影响因素，掌握它的发育机理，并据此对滑坡进行有效的预防和治理是非常重要的。本文以清子高速公路沿线的12处滑坡为研究对象，总结了其发育特征，分析了其发育影响因素及形成机理，并选取

3、了典型滑坡进行了稳定性分析，具有一定的应用价值。论文的主要研究成果如下：（1）通过资料收集与现场调查分析，清子高速公路沿线发育的滑坡主要分布于秀延河右岸，均为黄土-基岩滑坡，且75%以上为老滑坡，以中层滑坡和深层滑坡发育为主，从滑坡规模上分类，绝大部分为大型滑坡；区内滑坡平面形态分为簸箕形、扇形、M形三种；通过统计滑坡剖面特征发现，20~40°的坡度区间是该区发生滑坡的优势坡脚，滑坡后壁都出露比较明显，后壁高度集中于15~25m、40~50m两区间之内，两类滑坡后壁高度相差较大；从外形特征上看，宽度与长度之比为1~2.5的滑坡发育最多；从滑动方式上看，区内滑坡均为推移式

4、滑动。（2）总结了影响区内滑坡发育的因素，包括地层岩性、地形地貌、大气降水、地下水、地表水等，综合以上影响因素，对滑坡形成机理进行分析，得出降雨是滑坡发生的主要诱发因素这一结论。进而通过Geo-studio数值模拟软件，模拟边坡在降雨作用下的渗流场和应力场变化，以此来展示边坡变形破坏的过程，同时发现，在边坡变形过程中，坡体发生近似圆弧型滑动，坡体中部变形量最大，坡脚变形量最小。（3）选取区内典型滑坡——李洼沟滑坡，运用传递系数法对该滑坡的典型断面进行稳定性定量计算发现，在天然工况和降雨工况下，滑坡处于欠稳定~基本稳定状态。通过Geo-studio数值模拟软件对滑坡典型断

5、面进行降雨工况下的渗流场模拟和稳定性分析发现，随着降雨时间的增加，水分由坡顶到坡脚、由坡体表层向坡体内部逐渐运移，滑坡的稳定系数逐渐减小，在极端降雨情况下，滑坡稳定性由基本稳定状态变为欠稳定状态。两种结果均显示滑坡在两种工况下处于欠稳定~基本稳定状态。关键词：清子高速公路，黄土-基岩滑坡，发育特征，形成机理，Geo-studioiAbstractTheaveragecostperkilometerofexpresswayisuptotensofmillionsofyuan.Iftherearelandslides,avalanches,mudslidesandother

6、disastersalongthehighway,itwillnotonlycausedamagetotheroadsection,butalsocausehugeeconomiclosses.Itwillalsocausecasualtiesandaffectthelocaleconomicdevelopmentandpeople'slivelihood,andtheoccurrenceoflandslidedisastersinthewesternregionwillbeextremelyserious.Therefore,intheprocessofhighway

7、construction,itisveryimportanttounderstandthedistributioncharacteristic,formconditionandinfluencefactorsalongtheline,masteritsdevelopmentmechanism,andtakeeffectivepreventionandtreatmentofthelandslide.Inthispaper,thedevelopmentcharacteristicsof12landslidesalongtheQingziExp