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在黄土地区,人工开挖黄土边坡是诱发黄土滑坡的主要因素之一,滑坡诱发因素的研究是滑坡防治工作的前提和重要依据。本文以延安地区人工开挖黄土边坡为研究对象,在野外调查、收集资料的基础上,通过室内试验、数值分析及运动模拟研究了人工开挖黄土边坡的变形破坏机理。主要开展了以下研究工作:1.以延安地区开挖诱发黄土滑坡为研究对象,通过野外调查、收集资料,统计人工开挖诱发黄土滑坡的发育规律,发现延安地区人工开挖黄土边坡诱发的灾害主要有:坡脚开挖导致斜坡的变形破坏、窑洞开挖导致斜坡变形破坏、坡脚建房导致斜坡变形破坏以及开挖后废弃土方堆载间接导致滑坡,前三种为主要类型;2.选取延安市黄陵县一典型边坡作为取样点,取原状黄土在不同应力、不同含水量条件下做直接剪切试验和三轴压缩试验,研究发现:在直接剪切和三轴压缩试验条件下粘聚力c均随含水量ω的增大而降低,且其变化趋势均符合指数函数,而内摩擦角与含水量ω的变化趋势并未呈现典型相关关系;随围压增大,各含水量试样的初始切线模量Ei及在应变3%、6%、9%、12%、15%时割线模量均呈现逐渐增大趋势,且各含水量土样均严格满足Ei>E3%>E6%>E9%>E12%>E15%;发现在三轴应力环境下黄土有三种破坏模式,即劈裂破坏,剪切破坏和鼓胀破坏,劈裂破坏发生在低围压和低含水量的情况,破裂面和最大主应力一致,剪切破坏出现在中等围压和中等含水量的情况下,剪裂面和最大主应力面斜交,成45°+/2夹角,鼓胀破坏出现在高围压和高含水量的情况下,试样径向鼓胀,轴向缩短,没有明显的剪裂面。总的来看,鼓胀是本组试样的主要破坏形式。3.针对人工开挖直接诱发黄土滑坡的三种主要滑坡类型,即坡脚开挖导致老滑坡复活、窑洞开挖诱发滑坡、斩坡后坡前建房引发新滑坡,在延安地区选取滑坡(高危边坡),通过数值模拟得到了典型开挖诱发黄土滑坡在人工开挖不同阶段潜在滑面上应力与强度关系,发现人工开挖改变了滑面上的应力分布,进而改变土体的抗剪强度,随开挖过程潜在滑面上剪应力逐渐超过抗剪强度,边坡稳定系数随之不断降低,直至边坡失稳;针对三类典型人工开挖诱发黄土滑坡(高危边坡)进行运动模拟,滑坡模拟的结果与实际边坡破坏情况吻合,预测了人工开挖高边坡的致灾范围。