堆积坡体稳定性受控因素及影响规律的试验研究

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滑坡灾害作为最常见的地质灾害之一,在地质灾害中占比很大。滑坡灾害往往给国家和人民带来巨大的损失,无论是对房屋建筑、工程建筑、工农业生产,还是对人民生命安全和自然环境等方面都有着不可忽视的影响。堆积坡体滑坡灾害是滑坡灾害中重要的一个分支,暴发频率高、突发性强、持续危害性大是堆积坡体滑坡灾害的常见特征。降雨和地震会破坏边坡稳定性,是导致滑坡灾害发生的两大诱因。由于地震的预测难度较大,无法用其对滑坡灾害进行有效的预测,因此降雨仍是目前滑坡灾害安全预警的主要研究对象。雨水不但会降低岩土材料的强度使得堆积坡体的抗滑力减小,还会增大岩土材料的孔隙水压力增大和自身重力使得堆积坡体的下滑力增大。另外,雨水对堆积坡体表面的冲击和侵蚀作用,也会降低堆积坡体的稳定性。本文在对近年来滑坡数据的统计和堆积坡体滑坡灾害的研究现状进行了总结分析的前提下,根据常见自然边坡和人类活动所产生的工程边坡的岩土组成,选取了碎石、卵石和红土作为主要的试验材料,设计了较为贴合工程实际的三个试验,分别是堆积坡体的自然堆积试验、人工模拟降雨条件下堆积坡体的稳定性试验和岩土材料稳定性的流变仪试验。试验设计采用相互联系法和相互对比法,在探究其规律的同时更是起到相互联系和相互验证的效果。试验主要探究了堆积坡体组成成分及其比例、土壤含水率以及降雨强度等三个因素对堆积坡体边坡稳定性的影响。最后根据试验所得到的数据,分析并总结了各探究因素对堆积坡体稳定性的影响,提出了相应的堆积坡体滑坡安全防治措施与对策。通过堆积坡体的自然堆积试验,得出了以下结论:(1)当堆积坡体的骨料组成为两种稳定性不同的骨料时,其稳定性与这两种骨料之间的组成比例有关,当稳定性较差的骨料所占比例较大时,所构成的堆积坡体的稳定性较差;(2)随着含土量的增加,由岩土材料堆积成的堆积坡体的稳定性呈现出先下降后上升,最后趋于稳定的状态;(3)在堆积坡体中,随着土壤含水率的增加,堆积坡体的稳定性情况呈现出先上升后下降的规律。通过人工模拟降雨条件下堆积坡体的稳定性试验,得出了以下结论:(1)含土量大的堆积坡体,受降雨因素的影响较大;(2)强降雨对堆积坡体的稳定性影响较大。强降雨对堆积坡体的破坏方式主要表现为降雨入渗使得岩土材料力学性质发生改变,从而导致堆积坡体滑坡,同时,强降雨的冲刷作用又使得堆积坡体表面以及滑体部分出现土体流失,进一步破坏堆积坡体的结构。强降雨后的堆积坡体,往往会出现多次滑坡现象,坡体的破坏程度较高。最后通过岩土材料稳定性的流变仪试验,对不同组成成分、不同比例及不同土壤含水率的堆积坡体分别进行了流变仪的应力生长测试,验证了堆积坡体的自然堆积试验及人工模拟降雨条件下堆积坡体的稳定性试验所得的规律。
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