黑方台灌溉诱发黄土滑坡变形机理研究

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甘肃省永靖县黑方台自引水灌溉以来,长期的大水漫灌导致黄土台塬地下水位抬升,改变了原有的水文地质条件,致使台缘黄土滑坡频繁,给人类生命财产安全带来巨大的损失。本文基于现场调查,数值模拟和土工离心模型试验等手段,分析研究了灌溉型黄土斜坡的变形机理。主要研究成果包括:1、黑方台灌溉型滑坡多分布于河流和沟谷侵蚀强烈的黄土塬边地带,其形成条件包括:新构造运动、河流侧蚀作用、高陡斜坡结构和岩土特性;主要诱发因素包括:降雨、灌溉、地震以及季节性冻融作用,其中灌溉的作用是最主要的影响因素。2、对本次研究的各个模型,用GEO—SLOPE International Ltd.出品的土工商用软件GEO—SEEP和GEO一SLOPE分别进行了渗流分析及极限平衡分析,得出了斜坡稳定系数、滑动面位置与土体强度参数、地下水位的大致关系。3、采用FLAC3D有限差分程序对黑方台焦家崖头滑坡进行了数值模拟,利用强度折减法分析了该滑坡的稳定性系数,得到了剪切应变增量云图、X、Z方向位移变化云图和各个监测点的X、Z方向位移随计算步数的变化曲线等,分析了该滑坡的应力一应变特征及滑坡变形破坏的发展趋势。4、介绍了土工离心模型试验的基本原理及存在的一些问题,并在两组不同水位抬升模式的离心模型试验的基础上,分析了随地下水位抬升及在灌溉情况下黄土斜坡的破坏情况,并给出了位移等值线图、位移矢量图及各个监测点的孔隙水压力,含水量等。结果与现场调查及数值模拟相互验证。
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