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《西南交通大学》 2007年
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不同降雨条件下峡口滑坡稳定性研究

张友谊  
【摘要】: 滑坡是一种常见的自然灾害,其诱发因素很多,降雨是其中最常见最重要的一个,已有资料显示60%以上的边坡失稳是由于降雨引起的。降雨诱发滑坡机理及相应的评价方法研究历来是学术界、工程界十分关注,而又难以解决的一个课题。然而,目前岩土工程界尚无可资利用的研究成果。因此,这一方面的研究,具有重大的理论意义和工程意义。 本文研究取得以下主要研究成果。 (1)针对降雨诱发滑坡的机制以及相应的评价方法进行了系统地研究,采用“由现场变形监测分析→室内物理力学试验→模型机理分析→边坡降雨渗流场数值模拟→降雨诱发边坡失稳评价”的方法,结合雅安峡口滑坡,进行系统的分析探讨。 (2)在查明峡口滑坡体的基本地质及水文条件的基础上,深入分析了峡口滑坡的工程地质特征及变形特征,进而对其破坏机制进行了分析。通过峡口滑坡降水量、地表位移、深部位移及地下水水位的两年多的现场监测资料分析,发现滑坡变形大小与降雨量的多少有很好的对应关系。坡体位移季节性变化明显,在雨季坡体变形明显,进入枯水季节,则位移减缓,趋于稳定。分析还发现,坡体前部位移较大,中部及中后部变缓,后部和外围更缓一些。 (3)利用二项逻辑斯蒂回归模型建立了降雨诱发区域滑坡降雨临界值及降雨对滑坡的影响概率表达式。通过滑坡点与降雨量及降雨过程之间的统计分析,建立了同时考虑降雨强度和前期降雨的降雨临界值表达式。研究表明,雨城区滑坡发生与4天的降雨量有关,即当日降雨量、前第1天降雨量、前第2天降雨量、前第3天降雨量,其中当日降雨量对滑坡发生的影响最大。雨城区降雨诱发区域滑坡降雨临界值表达式: 雨城区滑坡发生与4天的降雨关系密切,通过SPSS计算,得到考虑4日降雨量的滑坡发生概率表达式为: (4)运用基于有限差分理论的Visual-Modflow软件,对峡口滑坡在不同降雨情况件下坡体内渗流场进行了数值模拟,揭示了在降雨入渗的条件下,坡体地下水位的变化规律。 (5)通过对滑体及滑带粉质粘土在不同含水状态下的剪切试验,表明强度参数随含水率的增加而降低的效应是非常显著的。但不同类型土体,水的浸泡效应并不完全一样,粗碎石土反应较弱,而细粒土则反应明显。 (6)在一定的假设条件下,利用拉普拉斯(Laplace)正逆变换,推导了在降雨及河水位升降时,土质边坡地下水浸润线计算公式,为了应用方便并对其进行了多项式拟合,得到简化公式。 (7)对降雨诱发边坡失稳的机制以及相应的边坡稳定性评价方法进行了探讨,并据此对峡口滑坡在不同降雨入渗条件下的稳定性进行分析、评价。
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