黄土丘陵区滑坡空间分布规律及稳定性评价 ——以志丹县为例

黄土丘陵区滑坡空间分布规律及稳定性评价 ——以志丹县为例

论文摘要

黄土丘陵区沟壑纵横、河网密布,地质环境条件差,在雨季降雨的侵蚀作用和人类工程活动的影响下地质灾害发生频繁。志丹县位于黄土丘陵区,黄土滑坡为该地区分布最多的地质灾害类型,研究黄土滑坡的分布规律和稳定性对地区的防灾减灾具有重要意义。本文在野外调查、资料整理及室内和室外实验的基础上,使用GIS空间分析技术研究了滑坡的分布规律,通过滑坡土体的物理力学试验分析黄土的基本物理力学性质为稳定性评价模型参数的选定提供依据,最后利用SINMAP模型评价在不同降雨量下浅层黄土滑坡的稳定性,应用Geo-studio软件评价了孟沟门滑坡和纸坊小学滑坡两种不同类型的黄土滑坡在不同工况下的稳定性,得到的主要结论如下:(1)黄土滑坡分布具有空间聚集特征,滑坡密度大的地区集中在周河流域内,志丹县中西部的滑坡面积和体积较大,滑坡空间分布具有明显的分形特征;滑坡主要发育在高程13001550m、坡度2040°、地形起伏度在2060m之间的第四系黄土地层上,阴坡的滑坡数量大于阳坡,每年69月滑坡发生频率较高,滑坡的分布还会受到河流、道路和土地利用的影响。(2)通过室外和室内实验得到纸坊小学滑坡和孟沟门滑坡第四系上更新统黄土的物理力学性质,其中,天然土样的粘聚力在9.2319.93kpa之间,内摩擦角在32.1934.31°之间;饱和土样的粘聚力在2.110.5kpa之间,内摩擦角在33.935.56°之间,黄土含水率的增加使抗剪强度明显降低。(3)采用SINMAP模型评价了周河流域内的浅层黄土滑坡稳定性得到:流域的整体稳定性程度较高,在降雨量为8.6 mm、15 mm、25 mm、50 mm和100 mm时不稳定面积(包括极不稳定、不稳定和潜在不稳定面积)分别占研究区总面积的9.12%、18.93%、23.17%、30.94%和38.67%,不稳定面积随着降雨量增加而扩大但不超过整个研究区面积的一半。随着降雨量的增大,潜在不稳定和不稳定区域的面积会逐渐扩大,极不稳定区域始终位于坡度大且水流侵蚀强烈的地方,变化幅度小。从滑坡密度上看,极不稳定区域滑坡密度最大,其次为不稳定和潜在不稳定区域。(4)利用Geo-studio的Slope/W模块建立滑坡的评价模型对孟沟门滑坡在天然和饱和状态下的稳定性进行了评价,分析得到孟沟门滑坡在天然和饱和工况下均处于稳定状态;对纸坊小学滑坡在天然条件下滑坡治理前和治理后的稳定性进行了评价,分析得到纸坊小学滑坡在未治理前处于不稳定状态,在削坡治理后处于稳定状态。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题背景及研究意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 滑坡分布规律研究现状
  •     1.2.2 滑坡稳定性评价方法研究现状
  •   1.3 本文的研究内容及技术路线
  • 第二章 区域地理环境
  •   2.1 地理位置
  •   2.2 地形地貌
  •   2.3 地质构造
  •   2.4 地层岩性
  •   2.5 气象水文
  •     2.5.1 气象
  •     2.5.2 水文
  •   2.6 植被生态
  •   2.7 人类活动
  • 第三章 黄土滑坡空间分布规律
  •   3.1 滑坡灾害的空间分布特征
  •     3.1.1 滑坡的分散性与聚集性
  •     3.1.2 滑坡的趋势性
  •     3.1.3 滑坡的分形特征
  •   3.2 黄土滑坡主要孕灾因素分析
  •     3.2.1 地形地貌
  •     3.2.2 地层岩性
  •     3.2.3 降水
  •     3.2.4 河流
  •     3.2.5 人类活动
  •   3.3 本章小结
  • 第四章 黄土的基本性质
  •   4.1 黄土的物理性质
  •   4.2 黄土的水理性质
  •     4.2.1 黄土的稠度指标
  •     4.2.2 黄土的渗透性
  •   4.3 黄土的抗剪强度
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 黄土滑坡稳定性评价
  •   5.1 不同降雨量下的浅层黄土滑坡稳定性评价
  •     5.1.1 SINMAP模型原理及方法
  •     5.1.2 数据与模型参数
  •     5.1.3 模拟结果
  •   5.2 典型单体滑坡稳定性评价
  •     5.2.1 基于极限平衡法的稳定性评价方法
  •     5.2.2 孟沟门滑破稳定性评价
  •     5.2.3 纸坊小学滑坡稳定性评价
  •   5.3 本章小结
  • 第六章 黄土滑坡灾害的防治措施
  •   6.1 黄土滑坡的防治原则
  •   6.2 黄土滑坡的防治措施
  •     6.2.1 预防措施
  •     6.2.2 治理措施
  • 第七章 结论与展望
  •   7.1 结论
  •   7.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的科研成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 杨文璐

    导师: 邱海军

    关键词: 黄土丘陵区,黄土滑坡,分布规律,稳定性

    来源: 西北大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

    单位: 西北大学

    分类号: P642.22

    总页数: 88

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