台缘裂缝对黄土渗透性和黄土斜坡稳定性的控制规律

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:simetl1
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黄土是我国西部分布最广的特殊类土。台塬是黄土地区分布最广的地貌类型之一。受卸荷作用影响,台缘地区地表和黄土内部广泛分布众多平行台缘的各类裂缝,黄土滑坡沿台缘密集成带。显然,黄土台塬斜坡稳定性除了受斜坡地形控制外,还与黄土渗透性密切相关。后者受制于黄土结构,尤其台缘裂缝发育特征。目前,黄土渗透性的研究多数集中于均匀黄土,对裂缝发育与黄土渗透性和斜坡稳定性的关系研究尚停留现象描述层次,缺少系统研究。系统研究台缘裂缝发育特征对黄土渗透性的控制规律及其台缘斜坡稳定性的控制作用有着重要的理论和实际意义。黑方台坐落于甘肃省兰州市永靖县盐锅峡镇,为陇西地区典型的黄土台塬之一。由于农田灌溉水的长期入渗后,并且黑方台台缘地带裂缝密布,导致该地区滑坡极其发育,罗家坡就是黑方台台缘的典型滑坡之一,2015年4月,2017年2月连续发生两次滑坡。目前罗家坡一带台缘上仍有大量裂缝分布,所以本文以罗家坡黄土为研究对象,室内构建了裂缝特征不同的22个黄土试样,采用试验手段,系统研究了黄土渗透性随裂缝长度以及裂缝离地表距离变化规律;以罗家坡滑坡为例,采用GEOSTUDIO中SEEP/W模块与SLOPE/W模块耦合,定量评价了灌溉作用和黄土裂缝发育条件下,滑坡发生前的罗家坡斜坡稳定性随裂缝发育特征的变化规律。论文所得的主要结果如下:1)当裂缝处于同一埋深时,渗透系数随裂缝宽度增大而变大。当裂缝的宽度相同时,距离地表越近,其对黄土的渗透性影响越大。同时地表裂缝对黄土的渗透性的影响远大于隐伏裂缝对黄土的渗透性的影响。隐伏裂缝虽然也会随深度变化对黄土渗透性产生影响,但影响幅度变化较小。实验过程中,隐伏裂缝越深,越容易在黄土渗透过程中产生其他的渗流通道,所以推测出在实际中当隐伏裂缝埋藏过深时,可能对黄土的渗透性的影响就会变小了。2)罗家坡滑坡变形现状显示,已经产生滑坡,滑坡稳定系数Fs<1。同时根据地下水位判断,以及滑坡发生的变形可以发现,罗家坡存在大量大于6m的地表裂缝,同时也存在很多的隐伏裂缝,根据文章模拟结果显示如果长期持续进行漫灌,罗家坡将再次发生滑坡。
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