高邊坡黃土的損傷擾動機理及滑坡災害應急對策結題摘要

由于黃土變形敏感，結構性強，形成原因多樣，造成高陡邊坡廣泛分布且地質構造復雜，致使滑坡災害頻發(fā)且形成原因復雜。黃土臺塬是黃土地區(qū)典型的地貌特征，塬邊多為高陡邊坡，極易發(fā)生崩塌和滑坡地質災害。隨著西部大開發(fā)，具有不良地質構造和黃土分布區(qū)域的工程建設日益增多，由此解決受地震、高速鐵路等不規(guī)則動載引起黃土高邊坡失穩(wěn)的工程問題迫在眉睫。本項目基于大量的試驗研究、實地考察、現(xiàn)場測量，對滑坡體黃土進行了一系列的室內物理和力學性質試驗，分析了高陡黃土邊坡滑坡的發(fā)生過程和破壞機制。在現(xiàn)有研究的基礎上，深入探討黃土結構性損傷擾動機理，考慮黃土較強的水敏感性及結構性，建立可以預測黃土強度變形特性的本構模型，基于統(tǒng)一強度理論研究復雜應力狀態(tài)下中間主應力對黃土特性的影響，結合實際黃土塬滑坡體，建立三維計算模型，分析中間主應力、地下水位及滲流對高邊坡的穩(wěn)定性的影響。根據(jù)損傷理論分析黃土的結構性參數(shù)，建立黃土的三維結構性損傷本構模型；應用統(tǒng)一強度理論對修正劍橋模型進行了三維化，并運用非相關聯(lián)流動法則推導了三維修正劍橋模型的增量式本構關系，并進行試驗驗證；進行了基于統(tǒng)一彈塑性有限差分法的真三軸數(shù)值模擬和復雜應力狀態(tài)下各向異性強度準則研究；將飽和-非飽和滲流場統(tǒng)一起來，建立了飽和-非飽和滲流方程。對土石壩在非飽和、非穩(wěn)定滲流作用下，不同水位下降速度對上游壩坡可靠性的影響進行了研究?；趧尤S試驗，研究在考慮累積塑性應變下，動本構模型的適用性，進而分析等向固結和偏壓固結、固結圍壓、波形和排水條件等因素對黃土骨干曲線的影響。建立不規(guī)則動載下考慮累積殘余應變的動本構模型，并進行試驗驗證。針對微型樁在邊坡支護工程中的應用，結合某大型微型樁支護邊坡的現(xiàn)場試驗規(guī)模，建立計算模型，基于有限差分方法，進行了微型樁支護邊坡的影響因素數(shù)值分析研究。本項目研究成果為地震、高速鐵路等動載誘發(fā)高邊坡黃土滑坡災害應急對策的研究提供一定依據(jù)。研究成果在理論上具有創(chuàng)新性，在工程問題上具有實用性。 2100433B

由于黃土變形敏感，結構性強，形成原因多樣，造成高陡邊坡廣泛分布且地質構造復雜，致使滑坡災害頻發(fā)且形成原因復雜。隨著西部大開發(fā)，具有不良地質構造和黃土分布區(qū)域的工程建設日益增多，由此解決受地震、高速鐵路等不規(guī)則動載引起黃土高邊坡失穩(wěn)的工程問題迫在眉睫。本項目基于大量的試驗研究，在現(xiàn)有研究的基礎上，深入探討黃土結構性損傷擾動機理，考慮黃土較強的水敏感性及結構性，建立可以預測黃土強度變形特性的本構模型，基于統(tǒng)一強度理論研究復雜應力狀態(tài)下中間主應力對黃土特性的影響；根據(jù)損傷理論分析黃土的結構性參數(shù)，建立黃土的三維結構性損傷本構模型；結合擾動狀態(tài)概念研究黃土的相對完整狀態(tài)和完全破碎狀態(tài)模型，確定反映黃土結構性變化的擾動函數(shù)，建立非飽和黃土的三維結構性損傷擾動模型；進而建立不規(guī)則動載下考慮累積殘余應變的動本構模型，并進行試驗驗證，為地震、高速鐵路等動載誘發(fā)高邊坡黃土滑坡災害應急對策的研究提供一定依據(jù)。

第一章 緒論………………………………………………………………………1

第二章 黃土地區(qū)的環(huán)境地質條件………………………………………………15

第三章 黃土滑坡的形成條件、分布及特征……………………………………47

第四章 黃土滑坡滑帶土研究……………………………………………………77

第五章 黃土滑坡形成機理研究…………………………………………………102

第六章 黃土滑坡運動機理研究…………………………………………………134

第七章 黃土滑坡預報研究………………………………………………………161

第八章 黃土滑坡防止措施分析…………………………………………………192

附錄一 黃土滑坡地面位移檢測曲線……………………………………………225

附錄二 典型黃土滑坡特征照片…………………………………………………2282100433B

書名：黃土滑坡災害研究

出版社：蘭州大學出版社出版

作者：王念秦、張倬元著

2005年3月第1版

ISBN7-311-02552-4/P·26

定價：32.00元

《重大工程擾動區(qū)特大滑坡災害綜合防治理論與技術》圍繞西北黃土城鎮(zhèn)建設區(qū)、三峽庫區(qū)和青藏高原交通干線等典型重大工程擾動區(qū)的特大滑坡災害防治的若干關鍵問題，依托國內外重大工程滑坡空間數(shù)據(jù)庫，在簡要分析工程滑坡災害放大效應基礎上，分層次揭示不同類型特大工程滑坡災害的孕災背景、形成機理和成災模式，研究提出重大工程滑坡主動減災防災理念及將有效預防、快速治理和主動減輕技術融合一體的綜合防治技術體系，初步研發(fā)了4種快速錨固防治技術裝備和工藝流程，構建了特大滑坡災害綜合防治技術信息交流平臺及工程滑坡快速防治基地，編制黃土城鎮(zhèn)區(qū)地質災害風險評估技術指南，為國家重大工程和山區(qū)城鎮(zhèn)建設中的特大滑坡災害綜合防治提供理論依據(jù)和技術支撐。