基于SWCC的小岐村冰碛堆积体斜坡强度及稳定性研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:xiaozao
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在岷江上游干暖河谷区分布有众多大型、特大型的冰碛堆积体,在河谷沿岸形成了很多高陡的自然边坡,且持续变形明显。由于该区域内普遍沿河建设有大量的乡镇,这些边坡的稳定状态对其有着重大的影响。经研究,降雨对该类型冰碛堆积物强度的影响十分显著,而且在降雨的作用下,这些大型冰碛堆积体稳定性会降低。根据现场调查,本次选取具有代表性的小歧村堆积体进行研究。小岐村堆积体位于理县薛城镇小岐村,杂谷脑河左岸,317国道从其前缘经过。主要由冰碛堆积物组成,平面形态呈舌形,纵长为465m,均宽为210m,面积为7.3×104m2,体积约250×104m3,属于大型堆积体。其前缘高程1595~1600m,后缘高程1842m,相对高差242m。前缘直抵杂谷脑河,后缘发育厚度有限的残坡积物,右侧边界为基岩陡壁;左侧边界局部出露基岩。为了研究在非饱和强度理论下冰碛堆积体斜坡的强度及稳定性,进行了以下几个方面的工作:1)进行野外踏勘和现场调查,在充分认识并了解堆积体的形成条件、变形特征及稳定性影响因素的基础上,分析了该斜坡的形成机理,认为该斜坡的变形破坏总体上属于滑移-拉裂型,又称为牵引式滑动。2)完成一系列不同饱和度下冰碛堆积物的中剪试验。结合库伦公式和试验结果,发现随饱和度Sr增大,C、和抗剪强度f均呈指数降低。根据试验结果进行关系曲线趋势拟合,获得了三者与饱和度之间的数学关系式。3)进行了压力板仪试验,获得了冰碛堆积物的土水特征曲线(SWCC);并将SWCC公式化,研究出了基质吸力与饱和度之间的关系。在此基础上,从套用已有非饱和强度公式和总结新公式两个方面出发,找到了一种适合该类土的强度表达。4)利用极限平衡法对堆积体斜坡进行稳定性分析。采用不同饱和度下的C、和容重值计算其稳定性,研究斜坡稳定性与饱和度之间的关系,发现随饱和度增大,斜坡稳定性呈指数降低。当稳定性系数F=1.15时,斜坡的含水率(16.61%)与最优含水率(16.53%)十分接近,可以将其作为斜坡监测预警值。5)结合研究区的气象条件与SWCC研究成果,分析了不同降雨强度和不同降雨持时下堆积体斜坡的稳定性。6)基于不同饱和度、不同降雨量和降雨持时情况下稳定性变化情况的综合考虑,本文提出了一套该冰碛堆积体斜坡的监测预警建议,建议将预警等级分为黄、橙、红三级。
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