黄土建筑边坡径流冲刷关键部位及防护技术研究

作     者：冯秋燕 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵晓光;王军

授予年度：2018年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：黄土 边坡 降雨 径流冲刷 边坡防护 

摘      要：我国黄土资源分布范围广泛,由于黄土特殊的性质,在降雨冲刷条件下,黄土边坡极易形成地表径流,造成水土流失,甚至发生塌陷、滑坡等地质灾害,造成各种环境破坏及巨额的经济损失。本论文主要针对降雨条件下黄土边坡径流冲刷造成的水毁现象,研究径流冲刷造成边坡水毁的关键部位,同时提出基于关键损毁部位的边坡防护措施。论文总结了黄土边坡降雨径流冲刷造成的不同水毁类型以及产生原因,对影响黄土边坡水毁的因素进行分析。通过对径流冲刷动力条件的分析,依据坡面细沟侵蚀临界动能条件,推导出了径流冲刷安全距离与边坡坡度和降雨强度之间的函数关系表达式。并对不同降雨强度和坡度下的径流冲刷安全距离进行计算,其分布规律符合降雨对坡面的冲刷侵蚀规律。同时利用Seep/w软件对降雨条件下随降雨时间的延长,黄土边坡土体降雨入渗的现象进行模拟,通过分析体积含水率和孔隙水压力的变化,来研究边坡土体抗剪强度及土壤抗侵蚀强度的变化,根据雨水的入渗规律,得到降雨条件下,边坡土体结构最为脆弱的部位是坡肩位置,而边坡坡脚位置则是水毁现象最为严重的部位。针对降雨径流冲刷发生水毁的关键部位,提出坡顶截水、坡面集水、坡脚排水的边坡疏水措施,同时提出能够阻止降雨入渗的坡面防护技术。对各种坡面防护技术的优缺点进行分析,通过层次分析法和模糊综合评价法对推荐的边坡防护技术进行评价,最终提出适合黄土边坡的坡面防护技术。并通过降雨冲刷实验对推荐的坡面防护技术进行适用性研究,研究结果表明,植物结合三维植被网防护技术防护效果优于单一植物防护效果,其最大径流产生携沙量是裸露边坡的39.00%,是单一植物防护的65.70%。