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黄土滑坡发育规律及其防治措施研究

王念秦  
【摘要】:本文通过我国黄土(高原)地区黄土滑坡灾害的综合研究,旨在解决黄土滑坡分类、黄土滑坡滑带土、黄土滑坡形成、运动机理、黄土滑坡防治措施等方面的一些问题,以适应我国广大黄土地区飞速发展的经济建设的需要。 基于多年黄土地区的生产实践,利用大量黄土滑坡实例资料并参阅国内外同类研究成果,将地质学、工程地质学、力学、物理学、数学、经济学等多学科的理论和方法融于黄土滑坡灾害的科学研究,以先进的实验设备、光学仪器和计算机为手段,经过近三年的努力,取得一些较有价值的研究成果,主要包括: 1.提出了黄土滑坡的“两型四类”划分方案; 2.发现了黄土滑坡分布的时间规律和空间规律; 3.针对黄土滑坡进行了滑带土类型划分;进行了不同类型滑带土的物理、力学、微结构特征研究;以粘性滑带土为例进行了滑带土剪切过程中滑带土微观结构变化研究;以饱和黄土滑带土为例进行了力学机理分析。 4.提出了(1)黄土滑坡的季节性冻融作用机理,建立了黄土斜坡表面土体温度分布及冻深模型;(2)暴雨型黄土滑坡的暴雨诱发机理;(3)工程型黄土滑坡的人为作用机理;(4)地震型黄土滑坡的作用机理。 5.提出了黄土滑坡运动“静动阶段”和“运动阶段”的观点。 6.提出了黄土滑坡具有“滑动抛出型”、“错动挤出型”和“错落平铺型”运动形(方)式,推导了不同运动方式下黄土滑坡质点运动的轨迹方程; 7.建立“三段式”黄土滑坡模型,并进行了滑速分析,得出结论:在一定的边界条件下,(a)如果主滑面倾角变陡5°,可使滑速提高0.5m/s;(b)抗滑段体积缩小10%可使滑速提高0.06m/s;(c)滑带土强度对滑坡滑速的影响存在线性关系和影响极限,即,随着滑带土强度降低,滑速呈线性增长,如粘聚力不变,内摩擦角每降低4.5°,滑速增加0.4m/s,但当滑带土失去强度(理想状态)时,滑带土对滑速的影响将达到极限,即,不再对滑速产生影响(与理想光滑面上物体运动不受摩擦力影响一致)。 8.建立了纯黄土滑坡及黄土——基岩接触面滑坡的滑距预测的数学模型; 9.以兰州白塔山滑坡为例,利用FLAC软件进行切割坡脚诱发黄土滑坡的数值模拟;以会宁翟所滑坡为例,利用二维离散元程序进行了滑坡运动全过程模拟; 10.以实际已经综合治理的三种类型黄土滑坡:灌溉型、工程型和城镇型黄土滑坡为例,论证了黄土滑坡综合治理的全过程、采用的工程型式、工程防治措施的可行性及效果; 11.从经济学的角度,提出黄土滑坡综合防治工程的经济效益评估模式,并以实例进行验证。 研究表明,在黄土滑坡灾害方面仍然存在很多问题,并亟待解决,本研究虽然进行了有益的尝试,但由于黄土滑坡灾害自身的复杂性,本研究成果仍是初步的、粗浅的,要想从根本上解决黄土滑坡问题,还需要不断付出更加艰苦的努力。


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