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《太原理工大学》 2016年
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降雨对固化黄土边坡稳定性的影响

胡乾亮  
【摘要】:黄土是处于干旱-半干旱地区的一种粉性黏土,其物理力学性质在降雨与蒸发的作用下不断变化,此外,黄土具有湿陷性、垂直节理等不良工程特性,使得滑坡灾害时常发生,如何保证黄土边坡的稳定性已成为亟需解决的问题,而降雨是诱导黄土边坡的失稳的主要因素,因此,研究降雨条件下黄土边坡的稳定性具有较大的理论意义和应用价值。本文以太原周边黄土为研究对象,在室内试验的基础上,建立数值分析模型,就不同降雨类型下固化黄土边坡的稳定性进行了分析研究。取得的主要研究成果如下:(1)进行了不同掺量下SH固化黄土的液塑限试验及土水特征曲线试验,并用origin8.0软件对试验结果拟合分析,再采用Fredlund等人提出的非饱和渗透系数计算方法求得了不同掺量下固化黄土的非饱和渗透曲线。得出:SH能明显提高黄土的液限、塑限及塑性指数和固化黄土具有较好的持水性能的结论,但并不是掺量越多,效果越好。(2)现阶段研究降雨对边坡稳定性的影响时主要考虑的是等强雨型,本文采用有限元Geo-studio软件,在VADOSE模块分析黄土边坡初始状态的基础上,运用SEEP模块建立渗流分析模型,就不同前期降雨、不同降雨类型、不同裂隙深度下边坡的渗流场进行模拟分析,在总结分析渗流场变化规律的基础上,揭示降雨对黄土边坡稳定性的影响机理。(3)将SEEP模块分析的渗流场作为初始条件导入到SLOPE模块中,并采用Mogenstern—普赖斯安全系数法分析边坡的稳定性,研究发现:单峰降雨类型对边坡的破坏最大,均匀降雨最小,且不同的降雨强度下其安全系数下降段的斜率不同。(4)以单峰降雨为例,在求得SH最佳掺量的基础上,模拟分析SH的适宜掺入厚度,得出:SH固化黄土边坡的最佳掺量为14%,适宜铺入厚度为60cm。通过上述研究分析,得出将固化剂SH运用到边坡中以提高其稳定性是科学合理的,研究结果为固化土改良技术提供了理论参考价值。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU444

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