
论文摘要
黄土在其形成过程中和地质历史时期,发育了大量不同成因、不同形态性状、不同尺度规模、不同力学性质和不同时期的节理、裂隙等,代表着黄土的破损特征。这些破损面扩展、贯通,不仅破坏黄土体的整体性,还成为雨水等的快速入渗通道。同时黄土又具有水敏性。系统总结了黄土滑坡的工程分类,提出黄土滑坡的新类型,即滑动面位于吴起古湖湖相沉积的粉质粘土层,该层粘性颗粒多于上覆黄土,而砂粒多于下伏红粘土,具有较好的滞水层效应和适宜滑动的岩性特征,控制大型(巨型)黄土滑坡。通过颗粒分析,揭示黄土颗粒中粉粒含量占绝对优势,砂粒和粘粒含量基本相当。结合钻孔资料和土工试验,分析了黄土层内部的物理性质随深度的变化规律。野外调查结合现场原位试验、室内直剪试验、环剪试验,分析了黄土剪切滑动时以滑动擦痕为代表的宏观剪切特征。借助电镜扫描,分析了黄土剪切时土粒滑移、拉长、削平为代表的微观剪切特征。试验结果说明残余剪切强度普遍低于原始剪切强度,而饱和后的剪切强度大大低于天然抗剪强度值,足见水对黄土强度的影响很大。不同深度处的或不同含水量的黄土具有不同的剪切行为特性。以岩土破损力学为基础,比较黄土的二元介质模型、结构性土抗剪强度、非饱和黄土抗剪强度,认为黄土的抗剪强度可以表示为三部分:结构体粘聚强度、结构体摩擦强度和结构带摩擦强度。结构块从边缘损伤开始,逐渐向内破损,结构块破损后演变为结构带,结构带扩展、连通、贯通后形成剪切面(带);雨水等渗入破损面,应力应变在彼此“消长”过程中体现了黄土剪切破损特征。提出破损黄土概念,建立了黄土剪切破损地质模型,分析了局部强度弱化型黄土剪切破坏和局部应力集中型黄土剪切破坏两种类型的剪切破损黄土滑坡的形成机理。运用FLAC模拟了代表第一类滑坡的大台滑坡和代表第二类的大路沟滑坡,分析了形成机理和滑动过程。黄土滑坡是黄土破损特性和水敏性的共同作用、相互促进的结果。
论文目录
摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究背景及选题意义1.1.1 研究背景1.1.2 研究意义1.2 国内外研究现状1.2.1 黄土滑坡1.2.2 黄土剪切特征1.2.3 黄土破损特征1.2.4 黄土水敏感性1.3 研究内容和技术路线1.3.1 研究内容1.3.2 技术路线第二章 黄土滑坡基本特征及分类研究2.1 黄土滑坡的基本特征2.2 黄土滑坡的形成条件2.2.1 内部条件2.2.2 外部条件2.3 黄土滑坡一般分类2.3.1 黄土滑坡的基本分类2.3.2 黄土滑坡一般工程分类2.3.3 黄土滑坡其他分类2.4 黄土滑坡新类型2.5 小结第三章 黄土剪切试验研究3.1 物理力学性质试验3.1.1 黄土颗粒粒度分析3.1.2 物理力学性质试验3.1.3 物理力学指标对黄土强度的影响3.2 直剪试验3.2.1 直剪设备及制样3.2.2 试验结果分析3.3 原位剪切试验3.4 环剪试验3.4.1 试验设备3.4.2 试验成果3.5 本章小结第四章 剪切滑移面的微观形貌特征4.1 剪切滑移面的宏观形貌特征4.1.1 野外观察滑动面特征4.1.2 原位剪切试验剪切面特征4.1.3 直剪试验剪切面特征4.2 剪切滑移面的微观形貌特征4.2.1 原状土样与剪切土样的对比4.2.2 不同深度下原状土样的对比4.2.3 不同深度下剪切黄土的对比4.2.4 不同含水量下剪切土样的对比4.2.5 同一试样在不同放大倍数下的对比4.2.6 红粘土试样的剪切特征4.3 本章小结第五章 破损黄土滑坡机理分析5.1 概述5.2 黄土剪切破损行为5.2.1 岩土破损力学5.2.2 黄土的二元介质模型5.2.3 结构性土抗剪强度5.2.4 非饱和黄土抗剪强度5.2.5 黄土剪切破损行为5.3 局部渐进破损模型5.3.1 黄土渗透性与渗入深度5.3.2 黄土破裂特征5.3.3 黄土剪切破损地质模型5.3.4 黄土剪切破损机理5.4 两类破损型黄土滑坡5.4.1 局部强度弱化型黄土剪切破坏5.4.2 局部应力集中型黄土剪切破坏5.5 本章小结第六章 两类滑坡数值模拟6.1 概述6.1.1 数值模拟方法简介6.1.2 FLAC 软件简介6.2 大台滑坡数值模拟6.2.1 滑坡概况6.2.2 地质模型6.2.3 数值模拟结果6.2.4 结果分析6.3 大路沟滑坡数值模拟6.3.1 滑坡概况6.3.2 地质模型6.3.3 数值模拟结果6.3.4 结果分析第七章 结论与建议7.1 主要结论7.2 本文的创新之处7.3 下一步工作设想与讨论参考文献攻读学位期间取得的研究成果参加或主持的科研项目发表的学术论文致谢
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标签:黄土滑坡论文; 破损力学论文; 机理论文; 剪切论文; 水敏感性论文;