延安地区侵蚀作用导致的黄土滑坡形成机理研究

摘要

侵蚀作用诱发的黄土滑坡是黄土高原区域内一种主要的滑坡类型,对其形成机制开展深入研究对该类滑坡的防治具有实际意义。
　　对陕北地区滑坡的调查发现,多数大型老滑坡和古滑坡的剪出口位于不同高度的河流阶地上,小型黄土滑坡多发生于“V”型冲沟两侧,显示出阶地与滑坡形成有内在联系。河流阶地是地壳间歇性隆升的结果,地壳抬升与稳定控制着河流的侵蚀特点和阶地上黄土的沉积厚度,古滑坡和老滑坡都是河流侵蚀所致。因此,侵蚀特点决定了滑坡发育的类型及规律:构造稳定期,河流侧蚀,沉积于河床两侧阶地上的黄土因坡脚被强烈侵蚀,大型滑坡集中发育;构造抬升期,河流和沟谷下切,断面呈“V”型,两侧斜坡处于临界状态,小型黄土滑坡集中发育。黄土高原的间歇性抬升,在陕北形成多级阶地的同时,大型滑坡与小型黄土滑坡的集中发育时期会交替出现。
　　按侵蚀类型将延安地区的滑坡分为:冲沟诱发的小型黄土滑坡,河流侵蚀诱发的大型黄土滑坡以及溯源侵蚀诱发的高位黄土滑坡。本文分别以陕西洛川县的洛川加油站滑坡、陕西耀州区的庵里滑坡和陕西黄陵县的的印台山滑坡为例,对延安地区侵蚀诱发黄土滑坡的发生机制进行分析和探讨,建立了滑坡发育不同阶段的有限元计算模型,模拟了应力场和位移场,计算了各模型沿滑面的正应力、剪应力、抗剪强度和斜坡的稳定系数。结果显示,随着侵蚀的不断加深,滑动面上的剪应力增大,抗剪强度减小,导致斜坡的整体稳定性降低至最终破坏。因此,室内实验结果表明,小的应变在饱和黄土中会产生显著的超孔隙水压力,基岩面上饱和带中的超孔隙水压力加剧了该类滑坡的发生。比较滑面上的剪应力和抗剪强度发现:黄土-基岩滑坡破坏从坡脚开始,向后逐步扩展,表明该类滑坡具有显著的牵引式破坏特点;冲沟两侧的黄土斜坡由于坡脚受到侵蚀,沿卸荷裂隙逐渐形成贯通滑面,破坏时具有错落式的特点。
　　本文将K.Sassa在环剪实验中提出的似摩擦强度概念用到三轴实验中评价原状黄土的力学性质,成功地解释了滑坡在破坏前的变形过程中饱水滑带土强度骤降的现象,为研究该类黄土滑坡的破坏机理提供了一个可靠的认识。

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 滑坡形成机理的研究现状

1.3 本文的研究目的、研究内容和技术路线

第二章 黄土侵蚀类型及其与滑坡发育特征的关系

2.1 黄土侵蚀地貌的形成及演变

2.2黄土侵蚀地貌与滑坡的关系

2.3陕北地区黄土地层的结构

第三章 黄土滑坡的变形破坏特征及评价方法

3.1 原状黄土的变形破坏特征及强度特点

3.2滑动面上的应力特征及稳定性分析

第四章 溯源侵蚀引起的高位黄土滑坡形成机理-庵里滑坡

4.1滑坡概况

4.2 触发机理研究

4.3运动机理分析

第五章 河流侵蚀引起的黄土滑坡形成机理-印台山滑坡

5.1滑坡概况

5.2 触发机理研究

5.3运动机理分析

第六章 冲沟侵蚀引起的黄土滑坡形成机理-洛川加油站滑坡

6.1滑坡概况

6.2 触发机理研究

6.3运动机理分析

第七章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

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