地下水诱发黄土滑坡机理及其稳定性分析

作     者：李天磊 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：马孝春;朱文鉴

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：黄土 水敏性 地下水运移 滑坡稳定性 

摘      要：本文依托中国地质调查局地质力学研究所承担的国家自然科学项目“浅层黄土泥流形成机制及强度研究子课题。以黑方台地区作为研究区域,针对重点滑坡问题进行其滑动机理研究。对研究区内的地下水环境开展研究,建立该地区的水文地质模型。分析探讨不同条件下黄土边坡稳定性,为研究区黄土滑坡预警工作提供理论指导。通过研究得到了下列结论:(1)研究区内纯黄土滑坡在数量上居于主体地位,占到研究区发生的滑坡总数的74.7%,是该区域内发生最为频繁,危害最广的滑坡灾害类型。该类滑坡受黄土水敏性影响严重,相较于其他土质滑坡而言,其滑动具有土体内部滑动、突发性强、滑动速度快、顺势启动等特点。(2)黑方台区域内黄土具有明显的应变软化效应,地下水位的升高会导致浸润带饱和土体的突然破坏。研究区内地下水位由于灌溉逐年上升,粘性土渗透性相对较差,因此在黄土层内部产生了浸润带,地下水由黄土与粘土层交界处渗出时对坡角产生侵蚀,同时浸润带内黄土由于孔压的上升和外界扰动发生了静态液化,进而滑坡失稳滑动。(3)地下水位随着灌溉时间的推移而升高。地下水位高点的中心也自西北向东南偏移,浸润层厚度由中心向四周逐渐变薄,使得台塬中心与台塬东南部的排泄区域的水头差增大。随着在地下水位稳定上升的同时,研究区内水致黄土滑坡的稳定性将以几何式趋势下降,滑坡发生的频率将大大增加。(4)高水位条件下,地下水位的抬升开始对黄土滑坡的发生与否起控制性的作用。当地下水位处于较低水平时,由其引起的稳定性系数变化不大。可在滑坡体后缘建立观测装置对研究区内黄土潜水含水层内的水体表面高程进行监测,当水体达到距地表30 m及以上位置,且在黄土层中发现泉流等地下水排泄口,即应当作出滑坡预警。