论文部分内容阅读
滑坡灾害现在已经成为我国首要的地质灾害,这种灾害会引起堵塞江河、掩埋村庄及摧毁厂矿的危害,还会发生中断交通的情况,这些灾害造成了重大的经济损失和人员伤亡。然而降雨,特别是强烈的大暴雨是诱发滑坡产生的最重要因素。根据统计,由于降雨诱发的滑坡不但在世界上分布范围广泛,而且发生的频率很高,其危害相当严重,此外,大量的统计资料也表明,很大一部分的滑坡都发生在降雨的过程中或者降雨过后的一段时间,滑坡的发生与降雨之间存在着明显的滞后效应。对降雨诱发滑坡的机理认识长期以来一直是山地灾害研究方面的难点工作,同时,也制约着灾害的预警预报工作及有效防治的瓶颈。所以本文对降雨下松散滑坡土体的入渗情况进行研究,为减灾防治工作提供参考依据具有重要的现实意义。基于此目的,本文采用土水特征曲线乐扣盒试验、室内降雨入渗土柱实验等研究手段,对降雨在松散土质滑坡中的入渗情况进行初步探索研究。 该论文对受“5.12”汶川地震影响严重的清平乡各沟道滑坡灾害现场进行调查,查明分析了降水条件、新构造运动与地震、人类工程活动、地形地貌等几个方面的特征。通过实地勘察文家沟沟道并在代表性的地方取样,从而给出了表现文家沟滑坡的一些常规指标,如密实度、含水率、粘粒含量等具体参数。 通过归纳整理以上野外地质资料,同时为了更加突出明确所要研究的内容,即降雨下松散堆积体的渗透性情况以及在渗透过程中土体内部的一系列参数如含水率、基质吸力及孔隙水压力等的变化情况,此外,不同初始含水率以及不同密实度的堆积土体在相同降雨条件下土体表现出的沉降规律。为此,本文开展了两种类型的室内试验:土水特征曲线乐扣盒试验以及大型降雨入渗土柱试验,最后得到了以下成果和认识: (1)不同初始含水率以及不同密实度状态的松散堆积体在降雨阶段的入渗线都不是一条水平线,而是呈现一定角度的不均匀入渗。降雨入渗后形成的入渗线的倾斜方向是随着入渗深度的增加而随机变化的。 (2)松散堆积体在降雨阶段入渗线倾斜方向具有一定的随机性。并且得出降雨入渗时松散堆积体的含水率变化规律是:降雨从土体的上部向下部开始入渗,地表的松散堆积体首先迅速接近饱和,之后雨水进一步开始向下渗,出现松散堆积体中部开始趋近饱和,最后当雨水入渗到土体底部时,整个松散堆积体的含水率分布基本保持稳定不变的状态。 (3)在监测基质吸力及含水率的基础上,发现了松散堆积土体在降雨条件下的渗透速度同土体初始含水率的关系,表明在一定初始含水率范围内,初始含水率越大的土体在其它条件相同情况下,其在土体中的渗透速度越大。 (4)对不同初始含水率的松散堆积土体在相同降雨条件下的沉降量、沉降速度等进行了分析,分析表明,在一定含水程度范围内的非饱和土体,在降雨条件下,土体都发生了沉降,初始含水率越大的土体沉降速度越大,但是其最终的沉降总量要比初始含水率小的松散堆积土体的沉降量要小,通过土的三相性对其进行了解释。 (5)对降雨入渗过程中的孔隙水压力进行了监测,并对其变化情况进行了分析,孔隙水压力的变化分成四个阶段,即无明显变化阶段、快速上升阶段、缓慢上升阶段及相对稳定阶段,这种变化特征对应着降雨的入渗规律,即在孔压无明显变化阶段与快速上升阶段对应着降雨的无压入渗阶段,而孔压的缓慢上升阶段对应着降雨的有压入渗阶段,而孔压处于较稳定状态的阶段对应着降雨的饱和渗透阶段。 (6)通过土水特征曲线乐扣盒试验,获得了不同密实度、不同含水率下松散堆积体的土水特征曲线,其分析结果表明,随着松散堆积土体含水程度的不断增加,基质吸力是逐步减小的,并且当含水率处在0%~6%内时,随着含水率的增加,基质吸力减小的速度很快,但是当含水率超过了6%时,基质吸力随着含水率的增加其减小的速度将迅速降低。在其它条件一致的情况下,土体越密实,基质吸力就越大,并且含水率处于0%~8%内时,表现的更明显。随着土体含水率的增加,不同密实度下土体的基质吸力大小相差的就越不明显。