【摘 要】
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秦巴山区位于南北分界带上,作为整个中国地壳运动最为活跃的区域之一,在长期的发展与演化过程中,形成了大量的浅层变质岩残坡积物,除此之外,镇巴县地处于秦巴山区中部,雨量充沛,多年发生大暴雨。在这两种因素的共同影响下,造成了大量的浅表层滑坡,严重威胁了人民的生命财产安全。因此对于研究区降雨规律、土体性质及入渗规律的研究迫在眉睫。本文以秦巴山区镇巴县为研究区,依托“降雨条件下秦巴山区浅表层土石混合体滑坡易
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秦巴山区位于南北分界带上,作为整个中国地壳运动最为活跃的区域之一,在长期的发展与演化过程中,形成了大量的浅层变质岩残坡积物,除此之外,镇巴县地处于秦巴山区中部,雨量充沛,多年发生大暴雨。在这两种因素的共同影响下,造成了大量的浅表层滑坡,严重威胁了人民的生命财产安全。因此对于研究区降雨规律、土体性质及入渗规律的研究迫在眉睫。本文以秦巴山区镇巴县为研究区,依托“降雨条件下秦巴山区浅表层土石混合体滑坡易发性研究”国家自然科学基金项目,在镇巴县地质调查的基础上,通过系统性研究镇巴县降雨规律分析,在室内饱和、非饱和渗透试验的基础上,采用数值模拟方法,分析了降雨入渗过程与斜坡稳定性。论文的主要成果如下:(1)通过野外调查结果与大量地质资料,对研究区自然地理及工程地质进行了阐述,并通过小波分析及MK分析,总结了不同时间尺度下研究区降雨规律与突变特征,预测了研究区未来的降雨趋势,并为模拟提供了真实的降雨环境。(2)利用室内试验研究了土体物理力学特征及大尺寸饱和渗透特征,在不同孔隙比下渗透系数与颗粒级配均满足指数函数关系式,得到了3组不同孔隙比下对应的参数,并研究了在相同级配下,孔隙比对于入渗的影响,利用土工试验对研究区土体的颗粒级配及孔隙比沿深度方向的变化进行了分析,研究区土体表层孔隙比在0.8左右。(3)对研究区土体的非饱和特性进行了探究,通过TRIM试验,研究在脱湿吸湿过程中曲线的差异,随着碎石含量的增加及孔隙的变多,土体的饱和含水量及残余含水率均会降低,除此之外,吸湿过程相较与脱湿过程存在明显的滞后性,并对这种现象进行了分析,最终为模拟提供了可靠的非饱和基质吸力等参数。(4)运用Geo-studio得出了在流-固耦合作用下降雨入渗过程及稳定性变化规律。在降雨全过程中,边坡稳定性在降雨初期下降较明显,随着降雨次数的增多,边坡稳定性下降速率趋于稳定。
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