某双层异质黄土滑坡成因分析及防治措施研究

摘要

黄土滑坡是黄土地区最为严重的地质灾害之一。由于黄土对水的敏感性及所处地质环境的综合影响,使得黄土滑坡的形成条件和机理表现出复杂性和多变性。本文以子长县某黄土滑坡为研究背景,采用现场勘察、室内试验、数值模拟等方法,对该黄土滑坡的成因形成机理及相应的防治措施进行研究,对该滑坡的治理设计和施工具有重要的参考价值。(1)袁家沟黄土滑坡属于陕北构造盆地,黄土梁、峁地形地貌;长约100m,宽约250m,厚约15m,体积37.5×104m3,属于中等规模该滑坡地层结构表现为第四系黄土沉积在第三系红层之上,形成“双层异质”结构;滑坡前缘黄土层微微反翘,与第三系泥岩相互掺杂,岩土潮湿、饱水,滑坡后壁上可见擦痕,有明显位移迹象,拉张裂缝发育,滑坡两侧有剪切裂缝存在;该滑坡后缘控滑结构面,由黄土层中发育的垂直节理及滑坡后壁拉裂缝所控制,滑坡中段由黄土与红色泥岩混杂体形成的软弱结构带控制。
　　(2)通过对滑坡所在区域进行全面的野外地质调查,收集相关地质、水文、气象资料,从地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、地震活动以及人类工程活动情况等方面入手,分析了滑坡成因:一方面因其具备基本的形成条件,如黄土披覆在第三系泥岩之上形成“双层异质”的坡体结构以及暴雨季节较为丰富的地下水。另一方面因其具有多种能够打破滑坡力学平衡的诱发因素,如大气降雨、暂时性河流对滑坡前缘的冲刷以及人类工程活动等。
　　(3)本文在前人研究的基础上,结合袁家沟黄土滑坡工程地质条件,从降雨诱发因素影响下对滑坡机理进行系统分析:降雨作用下诱发该黄土滑坡的湿陷、蠕、滑动软化机理是一个动态变化的过程,可以总结为:雨水入渗—坡体黄土湿陷、重心外移—饱和黄土层及软弱滑带土形成—滑坡体蠕动—滑带贯通—滑坡体滑动—滑坡体稳定固结。
　　(4)为预测工程建设过程中及其后期的工程运行管理过程中由于降雨等外界因素变化而导致滑坡稳定性的变化,需要对该滑坡的稳定性进行进一步的定量化分析。本文应用Geo-Studio软件中SLOPE/W模块对袁家沟滑坡稳定性进行分析,计算所得安全系数表明,袁家沟滑坡在天然状态下安全系数在1.35,处于稳定状态,采用残余强度指标及饱和强度指标计算出滑坡体的稳定安全系数分别为1.16和1.10,均不满足最小安全系数标准,因此需要对滑坡体采取适当的加固措施。
　　(5)综合考虑袁家沟黄土滑坡的地质条件、形成原因、施工环境、工期要求等因素,在总结滑坡治理中常用技术措施特点基础上,建议袁家沟黄土滑坡最终的治理方案:护坡桩+粉喷桩+挡土墙+锚杆格构梁+削陂减载与地表排水。

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1 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 问题提出

1.3 黄土滑坡国内外研究现状

1.4 本文的研究内容及技术路线

2 区域地质背景

2.1 自然地理概况

2.2 地形地貌

2.4 气象水文

2.5 地质构造

2.6 新构造运动与地震

2.7 地层岩性

2.9 本章小结

3袁家沟黄土滑坡特征

3.1 滑坡地理位置与滑坡规模

3.2滑坡外貌特征

3.3 袁家沟滑坡结构特征

3.4滑坡物理力学性质特征

3.5 野外调查

3.6本章小结

4 袁家沟黄土滑坡成因分析

4.1 袁家沟黄土滑坡形成条件

4.2 袁家沟黄土滑坡形成诱发因素

4.3 降雨作用下袁家沟黄土滑坡机理分析

4.4 袁家沟黄土滑坡稳定性分析

4.5 本章小结

5 袁家沟黄土滑坡治理研究

5.1防治原则

5.2治理方案

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献