晋西黄土高原城镇区域斜坡稳定性评价——以吕梁市临县城区为例

作     者：程斌 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：康卫东

授予年度：2018年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：晋西黄土高原 黄土斜坡 蒙特卡洛模拟法 SINMAP模型 稳定性评价 

摘      要：晋西黄土高原城镇快速发展与地质灾害的矛盾日益突出,随着极端降雨频现、工程活动强度增大,黄土地质灾害频发、分布范围广、危害大、伤亡重的特征日趋显现,严重影响城镇安全运营与人员财产安全。本研究以吕梁市临县城区为例,开展晋西黄土地区城镇区域斜坡稳定性综合评价,主要得出以下几点结论:(1)基于野外现场工程地质条件调查与地质灾害测绘,城区范围内查明58处黄土地质灾害点,总结地质灾害发育特征与成灾模式;划分6个斜坡带96个斜坡单元,针对斜坡单元逐一开展现场调查,总结归纳斜坡结构类型,现场定性判识稳定性状态。(2)基于极限平衡法和蒙特卡洛模拟法采用Geo-studio软件Slope模块对斜坡单元进行稳定性系数与失稳概率计算,分析斜坡单元稳定性状态,结果显示:天然工况下,城镇周边斜坡单元整体稳定性状况良好,以稳定区为主;降雨工况下,斜坡单元整体稳定状况降低,局部斜坡段呈现出基本稳定和潜在不稳定状态。(3)采用SINMAP模型模拟计算不同降雨工况下区域斜坡稳定指数,结果显示:随着降雨强度的增大,稳定区域面积逐渐减小;特大暴雨工况下,稳定区域面积占比约3/5,区域斜坡稳定性状态显著降低;60%已有地质灾害点位于不稳定和极不稳定区,数值计算结果与地质灾害实际分布契合度高、结果可靠。(4)综合野外定性判识、单体斜坡稳定性计算以及区域斜坡稳定性指数模拟,对晋西黄土高原临县城区斜坡稳定性状态进行综合评价:天然工况下,稳定斜坡单元个数占比为80.2%,稳定斜坡区域面积占比72.78%;降雨工况下,稳定斜坡单元个数占比为66.7%,稳定斜坡区域面积占比62.12%;斜坡单元稳定性计算结果与区域斜坡稳定性指数模拟结果两者相互验证,结果趋于一致。