非饱和黄土边坡水气交换及其稳定性研究

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1、ＴＵ４４５公开中图分类号：密级：ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ《道乂聲硕±学位论文？论文题目；非饱和黄王边坡水＾交换及其稳定牲研究魏娟０２１２２９７研究生姑名：学号：王旭教授学校指导教师姓名：职称：工学硕去专业道路与铁道工程申请学位等级：：２０１５，（）４论文答辩２０１５．０６论文提交日期；日期；＿独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外他人已经发表或撰写过的研，论文中不包含其究成果，也不包含获得兰州定通大学或其他

2、教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：＾年６月（Ｊ日（］学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）端学位论文作者签名：論导师签名：＾－＞＊＇《签字曰期：年月（＾日签字曰斯如

3、ａ年月曰（｜Ｔ［５硕士学位论文非饱和黄土边坡水气交换及其稳定性研究ResearchontheRegularofExchangeBetweenWater&GasandtheStabilityofUnsaturatedLoessSlope.作者姓名：魏娟学科、专业：道路与铁道工程学号：0212297指导教师：王旭完成日期：2015.03兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要黄土大多数是含水量低的非饱和土，气候变化对地表附近黄土的含水量影响很大。黄土在受水浸湿作用前处于非饱和状态，非饱和黄土在降雨作用下极易达到局部饱和状态，由此引起抗剪

4、强度快速减小，孔隙水压力为负值（由于大部分情况下孔隙气压力为零，所以其值等于基质吸力），进而引起边坡的安全系数减小，甚至导致黄土边坡产生滑坡。通过研究发现，水分渗入是引起滑坡的主要原因，但是人们对于这种关系的认识和理解还不够充分。在滑坡整治过程中，如果能科学合理地确定滑坡体所在边坡的水分场和温度变化趋势，这将极大节省工程投资。本文在学习、归纳非饱和黄土边坡理论研究的基础上，以兰州马兰黄土为研究对象，结合室内物性试验和模型试验，定性与定量分析相结合，对水气交换作用下的非饱和黄土边坡稳定性进行了系统研究，取得了一些有价值的研究成果。首先，对所选用的非饱和黄土的填土土样进行了室内物理特性的测

5、试，测定了其级配曲线、最优含水率、最大干密度、液塑限指数、渗透系数等，为下一步试验做好准备工作。其次，设计了非饱和黄土边坡的室内模型，通过利用手动喷雾器对坡体进行水分入渗和保暖灯模拟日照，进行边坡土体内水气变化及边坡稳定性的试验研究。模型试验采用水分测试装置、温度测试装置、位移测试装置对模型内土体进行联合监测，记录了水分入渗及模拟日照的情况下模型内土体的水分、温度、位移变化过程。对其进行了系统详实研究，旨在研究非饱和黄土边坡在水分入渗和日照条件下的水分场及温度场的规律，对非饱和黄土边坡地质灾害的形成机制进行分析，为边坡破坏机理提供理论支持，并为在建工程提供设计依据。再次，在前述非饱和黄

6、土水气交换模型试验的基础上，通过非饱和渗流软件SEEP/W模拟了兰州九州石峡口南部的黄土高边坡在不同降雨强度和降雨持时条件下的降雨入渗，得出了计算模型不同层位的的孔隙水压力和体积含水量。最后利用之前的非饱和渗流分析结果，耦合到SLOPE/W中进行边坡稳定性分析，通过对不同降雨强度变化研究，来探讨抗剪强度和孔隙水压力随深度的变化。关键词：非饱和黄土；降雨入渗；蒸发；边坡；稳定性论文类型：应用研究I非饱和黄土边坡水气交换及其稳定性研究AbstractLoessbelongingtotheunsaturatedsoilaremostlylowmoisturesoil,andclimatech

7、angehasagreatinfluenceonwatercontentofthesoilnearthesurface.Loessisinunsaturatedstate,butWhenitisrainful,theunsaturatedloessisveryeasytoachievepartialsaturation.So,theshearstrengthofsoilreduceataveryfastspeedandpore-pressure