陕北黄土高原高速黄土滑坡成因机理及稳定性研究——以志丹县永宁采油厂6号计量接转注水站滑坡为例

摘要

我国陕北黄土高原地域辽阔,一到雨季滑坡灾害便屡次发生,有的滑坡下滑速度极高,避之不及,危害重大。因此,对该区域滑坡的成因机理及稳定性进行研究是当前我国地质工作者亟待解决的一个复杂的、重点的问题。
　　本文以志丹县永宁采油厂6号计量接转注水站滑坡为例。首先在现场调查、野外勘查和土工试验的基础上,论述了注水站滑坡发育的气象、水文等地质环境等条件,并对其形态特征、结构特征以及变形破坏特征进行了论述,分析认为该滑坡为一推移式高速黄土新滑坡。对促使该滑坡形成的内、外因素进行了深入的讨论与对比,并利用层次分析法(AHP法)对造成该滑坡的致灾因子进行了敏感度评价,认为在各种因素中,降雨是造成该高速黄土滑坡的最积极的因素,研究致灾因子的敏感度排序可以为陕北黄土高原地区类似高速黄土滑坡地质灾害隐患点的防灾和预警提供参考。其次,基于胡广韬先生的高速滑坡全程动力学机理,对注水站滑坡的滑动动力学机理进行初探,分别从“启程剧动”、“行程高速”、“终程减速”这三个方面揭示该黄土滑坡的高速滑动机理。本文还对注水站滑坡形成过程进行了演化分析,将其形成过程分为五个步骤,即地层形成期、临空面形成期、裂缝扩大期、滑面贯通期、滑坡发生和终止期。再者,利用Geo-Studio软件中SEEP/W模块对注水站滑坡在降雨条件下的渗流情况进行模拟分析,得到了降雨条件下斜坡体内孔隙水压力的瞬态变化情况,进而揭示降雨诱发其变形破坏的机制;最后,本文分别基于极限平衡理论和有限元强度折减理论对注水站滑坡的稳定性进行了计算和数值模拟,得出滑坡在天然、饱水工况下的稳定性系数,揭示饱水工况对滑坡位移、应力、应变等的影响,并对滑坡进行了稳定性判定,将两种方法进行类比、总结。
　　本论文的研究成果可对注水站滑坡的工程治理设计提供依据,同时还对陕北黄土高原该类高速黄土滑坡灾害的预警、减灾以及研究提供参考,具有一定的实用价值。

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第1章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及技术路线

第2章 注水站滑坡概况及环境地质条件

2.1 地理位置

2.2 滑坡概况

2.3 环境地质条件

第3章 注水站滑坡特征及形成原因

3.1 注水站滑坡特征

3.2 注水站滑坡形成原因

3.3 致灾因子评价

第4章 注水站高速黄土滑坡成因机理研究

4.1 注水站高速黄土滑坡动力学机理初探

4.2 注水站高速黄土滑坡形成过程演化

4.3 注水站滑坡成因机理数值模拟

4.4 注水站滑坡成因机理综述

第5章 注水站滑坡稳定性研究

5.1 基于极限平衡法的稳定性分析

5.2 基于数值分析方法的稳定性分析

5.3 极限平衡法与数值分析方法稳定性结果对比

第6章 结论与展望

参考文献

在攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研生产项目

致谢