泾阳南塬河滩村黄土滑坡的特征及致灾机理研究

摘要

黄土滑坡是黄土地区一种比较特殊的地质灾害，因其频发性、广布性、复杂性、灾难性等特点，严重威胁着人民生命财产和水电交通等工农业设施的安全。泾阳南塬自1976年引水灌溉以来，由于长期的漫灌导致塬区地下水位不断抬升，改变了塬区水文地质条件，致使黄土滑坡频繁发生，给人民的生命和财产带来了巨大的损失，同时严重影响地区社会经济的发展。本文以泾阳南塬河滩村典型黄土滑坡为例，通过野外实际调查、测量、勘探和室内实验等，分析研究了灌溉型黄土滑坡的发育特征、形成机理及致灾机理。主要研究内容如下：
　　（1）通过现场实际调查，获得了研究区孕灾条件，主要包括：地形地貌、地质构造、水文气象条件及水文地质条件。通过室内试验，对黄土的颗粒组成、物理力学性质和结构特性进行了研究，就高陡后壁、后缘裂缝和落水洞等的形成进行了详细分析。
　　（2）对河滩村黄土滑坡的发育特征进行了详细的调查，河滩村黄土滑坡较发育，主要具有如下特征：滑动突然、启程高速，滑动距离远，灾害严重，滑体多以块体方式运动、表面呈波浪状等特征。
　　（3）河滩村黄土滑坡均为高速远程黄土滑坡，主要是由灌溉诱发。认为研究区灌溉型黄土滑坡主要经历3个阶段：蠕动—拉裂阶段→轻微液化—滑动阶段→严重液化—剧滑阶段。分析了蒋刘滑坡群演化机制，由于前次滑动改变了后缘地质条件，加之后缘拉张裂缝为灌溉水提供了良好的入渗通道，塬区滑坡频发，且具有演化的特点。
　　（4）采用FLAC3D有限差分软件对西河滩黄土滑坡进行了数值模拟，研究了由于灌溉引起地下水位上升对坡体的影响。发现最大剪应力出现在饱和黄土层内，剪切破坏发生时土体在竖向有相对位移，塬面产生了拉裂缝，坡脚附近有隆起现象，坡体发生剪切破坏的塑性区呈圆弧形条带状区域，当整个塑性区在黄土层中贯通，坡体就从饱和黄土层剪出，最终导致斜坡失稳破坏。滑面形状和剪出口位置与实际相符，采用数值模拟较直观地分析了地下水位抬升对坡体的影响。

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第一章 绪 论

1.1选题的背景及研究意义

1.2研究现状

1.3本文研究内容和技术路线

第二章 泾阳南塬黄土滑坡孕灾条件

2.1地质环境条件

2.2黄土特性研究

2.3本章小结

第三章 泾阳南塬河滩村典型黄土滑坡发育特征

3.1西河滩滑坡发育特征

3.2中河滩村东风滑坡发育特征

3.3东河滩村蒋刘滑坡发育特征

3.4特征总结

第四章 河滩村黄土滑坡形成机理及致灾机理分析

4.1河滩村黄土滑坡的成因

4.2泾阳南塬河滩村黄土滑坡形成机理分析

4.3河滩村黄土滑坡成灾机理分析

4.4本章小结

第五章 基于有限差法的典型黄土滑数值模拟

5.1计算软件简介

5.2典型黄土滑坡数值模拟

5.3数值模拟结果分析

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

研究生期间参加的科研项目

致谢