高陡层状土质边坡风蚀失稳过程及机理研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004-9665／2011／19(2)一0187．06__-_I--l同Ej陡层状土质边坡风蚀失稳过程及机理研究米崔凯①②③朱彦鹏①谌文武②③王旭东②③韩文峰②③(①兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州730050)(②兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000)(③国家古代壁画保护工程技术研究中心敦煌736200)摘要吐鲁番交河故城台地高陡层状土质边坡的失稳过程受风蚀控制和影响非常典型；在土层组合特征和抗风蚀能力差异以及当地终年

2、多大风的气候特征的共同作用下，坡体土层形成风蚀空腔并在空腔的控制下发生变形破坏。以工程地质定性分析、风洞实验、物理模拟为主要手段，结合数值模拟，分析了该边坡在自然风蚀改造过程中表现出具有特殊性、多样性和阶段性特征的失稳过程，验证了边坡风蚀空腔形成与发展的存在性，揭示了边坡在风蚀失稳过程中的客观存在的差异风蚀和外挑块体变形破坏机理，为防治和监测此类边坡的变形破坏提供了有益的参考。关键词层状高陡土质边坡风蚀失稳过程机理中图分类号：TU457文献标识码：AINSTABLITYPRoCESSANDMECHANISMoFSTEEPSL

3、oPECoMPIUS—INGLAYEREDSoILSDUEToWINDERoSIoNCUIKai①②③ZHUYanpeng①CHENWenwu②③WANGXundong~HANWenfeng~(①yLaboratorofDisasterPreventionandMitigationinCivilEngineeringofGansuProvince，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050)(②LaboratoryofMechanicsonDisbarandEnvironmenti

4、nWesternChina(LanzhouUniversity)，MinistryEducation，tanzhou730000)((~NationalEngineeringResearchCenterforConservationofAncientWallPainting，Dunhuang736200)AbstractItisverytypicalthatwinderosioncontrolsandinfluencestheinstabilityprocessofsteepslopecompri—singlayeredso

5、ilsatthemesaofJiaoheRuinsinTurpan．Winderosioncavernscanbeformedinthelayeredslopesoils．TheycanfurthercausetheslopetOdeformandfailure．Theyaretypicallyformedintheslopeswithlowanti——winderosioncapacityandtogetherwiththelocalclimatecharacteristicof~equentgales．Thepapere

6、mploysthemethodsofengineeringgeology，experimentofwindtunnel，physicalsimulationandnumericalsimulationtoanalyzetheslopeinstablitycharacteristicsintermsofparticularity，diversityandstages．Itfurthervalidatesthepresenceofforminganddevelopingwinderosioncaverns．Itrevealsth

7、emechanismofdifferentialwinderosionsanddeformationandfailuremechanismofsuspendedsoilmasses．Itprovidessomeusefulreferencesforthecontrollingandmonito-ringofthedeformationandfailureinsuchsteepslopes．KeywordsLayeredsoils，Steepslope，Winderosion，Instabilityprocess，Mechan

8、ism收稿日期：2010—06—20；收到修改稿日期：2010—12—29．基金项目：国家十一五科技支撑计划课题(2006BAK30B02)，兰州理工大学博士科研发展基金(BS04200902)，古代壁画保护国家文物局重点科研基地开放课题，教育部西部灾害与环境力学重点实验室开放基金(klm