工程堆载触发黄土滑坡研究

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在我国,黄土分布面积为63万km2,约占陆地面积的6.6%,黄土高原地区黄土分布广泛、地层完整、沉积厚度大,使之成为黄土天然博物馆,也是世界黄土研究的前沿高地。党的十八大提出的城镇化建设目标,在黄土高原地区,黄土重大灾害严重制约城镇化建设,很难在该地区实现目标任务。如兰州市,黄土滑坡、崩塌、泥流等重大黄土地质灾害几乎包围了这座城市,人们生命财产安全受到严重威胁,黄土重大灾害严重制约了兰州城市的发展;陕北革命圣地延安市,市区主要集中狭长的斜坡地带,共发育有大型黄土滑坡、崩塌近80处,黄土重大灾害严重制约了延安城市的发展。兰州市和延安市都被迫在郊县削山填沟,兴建新城,填土场地修建新城区很难回避由工程堆载触发的黄土滑坡灾害问题。本论文以工程堆载触发黄土滑坡的孕育、成灾及演化机理为研究主线,对其分布规律、孕灾模式、成因机理、演化过程等理论和技术方法进行较为深入系统研究,主要结论如下:(1)触发黄土滑坡的主要堆载类型:面状堆载、点状堆载,其中面状堆载又可分为条形均布荷载、矩形均布荷载和方形均布荷载以及三角形面状荷载;(2)堆载对坡体竖向应力的影响深度较大,对水平应力的影响深度约为荷载区宽度的2倍,堆载引起的最大剪应力出现在荷载区边缘,这也是荷载区边缘出现剪切裂缝的主要原因;(3)堆载触发黄土滑坡一般发育两条滑带,加载区外侧拉张裂缝区裂缝向下延展与剪切裂缝联通形成浅层滑带,一般在坡体的中部剪出,加载区内侧拉张裂缝区裂缝向下延展与剪切裂缝联通形成的深层滑带,一般在坡脚附近剪出;(4)结合物理模型试验、离心模型试验、数值模拟计算及边坡土体附加应力综合分析,边坡体的塑性区首先出现在张拉破坏区下部和坡脚,并向坡体中间延展,堆载触发黄土滑坡变形分区既滑动区、变形影响区和非影响区;(5)工程堆载触发边坡变形破坏可分为三种模式:触发老滑坡复活、触发饱水层蠕滑变形、触发填土区边坡变形破坏;堆载触发黄土滑坡滑带的形态及形成过程与荷载值、荷载部位及边坡坡度有关。
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