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人工降雨模型试验研究降雨入渗对滑坡类型之影响 总被引：1，自引：0，他引：1
台湾属海岛型气候,因而年雨量丰沛,降雨时间与空间的不均匀,对台湾大量的山坡地造成威胁。该研究系利用人工降雨系统,配合土壤模型试体探讨强降雨下滑坡破坏型态与坡体饱和度之关系,以对各种边坡稳定、边坡破坏获得更进一步的了解。研究结果得知边坡滑动主要发生在坡体趋近稳定饱和时,而坡面冲蚀则受土壤饱和度影响较小。土壤渗透率与降雨强度之关系亦影响着坡面破坏型态,降雨强度远大于土壤渗透系数时,其破坏型态以浅层滑动为主;降雨强度近似于土壤土壤渗透系数时,则主要为较深层滑动;若降雨强度小于土壤临界入渗率时,则主要为表面冲蚀破坏。 相似文献
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边坡稳定逆算分析法之应用探讨 总被引：6，自引：2，他引：6
土壤的剪力强度为边坡稳定分析中最难掌握的因素之一,对于已确认滑动面之破坏边坡而言,若能以逆算分析法求取其剪力强度参数,将能更经济、有效地提供作为维护防治计划所需之资料。逆算分析法系假设边坡于破坏时之安全系数为 1,如此可得数组凝聚力 c值与内摩擦角φ值的组合,再依经验判断选取其中一组为设计用参数。以明潭水库地滑地之滑动破坏边坡为例,计算得其剪力强度参数为凝聚力 c =0.95t/m2,内摩擦角φ =2 5°。并与前人的研究试验结果比较相当合理,且能适切地诠释滑动边坡受地下水位变动的影响程度。故于缺乏实测参数的地区在进行边坡稳定或工程施设分析时,以逆算分析法计算应有相当之可信度。 相似文献
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台湾因受板块挤压，以致岩石破碎、地质脆弱且坡度陡峻、表层岩层土砂堆积不易稳定，顺向崩积层及断层带等地质不佳因素，加以地震频仍，山崩、地滑、土石流等灾害不断。1999年9月21日凌晨1时47分12.6秒，以集集地区为震央，发生芮氏震度规模为7.3级之台湾百年大地震，天灾地裂，天摇地动，山河变貌，残垣断壁，死逾2000人，伤逾万人，房屋倾倒者近2万栋，造成严重灾害。虽然地质骤然大规模断层滑动无法预知，此即大自然存在之不确定，但可确定者为调查断层之确实位置及撤离断层，或为可能减少灾难之方法。灾害防治之基本原则为预防、避开、缓冲、替代、限制、监测、维护等，亦即防灾减灾之基本方法，注动其原则与方法，即可使灾害减轻至最少。 相似文献
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台湾位于板块交界处,东部地质较为破碎且地震频繁,加上地理位置关系,台风经常侵袭台湾且携带极大雨量,易使山区发生山崩、地滑、土石流等灾害,严重威胁坡地居民生命及财产安全。2009年8月莫拉克台风挟带高强度降雨,在东部地区造成严重崩塌灾害,太麻里流域总崩塌面积高达2 501hm2。本研究应用相关分析和主成分分析,探讨地文因子及水文因子与崩塌地的关系,研究结果显示:地文因子方面,有77.2%崩塌皆小于1hm2,且崩塌高程多落于500~1 500m之间;水文因子方面,因地理位置的关系,太麻里集水区流域上游与下游雨量观测值相差约1 000mm,显示太麻里集水区上游雨量充沛,致使该地区崩塌地多位于中、上游;综合各因子对崩塌地的影响,认为致使本研究区崩塌地发生的因子为坡度与高程,其次为降雨因素。 相似文献
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为探究紫花苜蓿对黄土边坡浅层破坏防护的时间效应,该研究考虑降雨入渗条件并以含不同生长期紫花苜蓿的黄土边坡为例,基于室内土工试验获取参数,分别采用含植物根系的无限边坡模型和数值模拟两种方法进行稳定性分析。结果表明：降雨作用使得边坡潜在滑动面位置由坡体内部转移到降雨最大入渗深度处;随着坡面植被的生长,边坡浅层土体的强度逐渐提高,潜在滑动面又逐渐转移到边坡内部。根据数值模拟强度折减法,边坡稳定系数随着植被生长不断增大。对比无限边坡模型与数值模拟方法计算的边坡稳定系数,植物根系生长到1.0m且不论在天然状态或降雨条件下黄土边坡均处于稳定状态,植物根系在0～0.8 m且在降雨条件下时处于不稳定状态,随着边坡植物生长期的延长,边坡稳定系数总体变化趋势一致,即先降低再逐渐增大。草本植物随着生长期的延长,对降雨条件下黄土边坡坡面侵蚀有明显的抑制作用,从而草本植物根系生长能够提高黄土边坡稳定性。当草本植物生长时间达到150d时,能够有效防治黄土坡面侵蚀,并提高黄土边坡稳定性,因此草本植物生长的前5个月为关键期。研究成果对于黄土边坡浅层破坏防护以及实现黄土地区可持续发展具有重要的理论意义和应用价值。 相似文献
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台湾地区近年来因降雨造成之灾害频繁,而降雨与地形和气候条件有关,因此,运用灰关联分析方法,分析台湾地区降雨相关因子,试图找出影响降雨之因素。研究发现:风速与降雨影响因子较为相关;台湾秋、冬季主要影响降雨之因子为高程,而春、夏季主要影响因子则为风速。 相似文献
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本文使用科罗拉多落石仿真程序（CRSP）,判断来义村遭受到落石冲撞的危险性,并依据2005—2010年来义村集水区所发生的天然灾害事件,探讨日雨量与降雨强度等水文资料与灾害发生之间的关系,最后根据现场土壤采样,使用统一土壤分类法判断当地土砂是否适宜用于工程建造;从落石仿真程序的仿真结果,可以得知来义村上边坡处落石的发生机率相当高,需在边坡设置防护设施保护村落安全;根据土壤分析结果,来义村的周遭河床底质属于优良级配的含砂砾石,可就地取材,配合防灾工程的实施,由水文分析得知,降雨强度为诱发来义村集水区发生灾害与否的主要因素。 相似文献
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极端降雨作用下陕北梯田边坡稳定性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究在极端降雨作用下梯田边坡稳定性,同时探究土体内部重要参数随降雨入渗变化规律,进行了人工降雨作用下的梯田边坡的室内模型试验研究以及梯田边坡数值模拟分析。研究结果表明:在实施降雨的前2h,平均入渗百分率为65%,之后,入渗率由于地表径流的增加而随时间逐渐减少,一段时间(8h)之后,入渗率降到一个相对稳定值(25%);降雨入渗造成土体中含水率增加,致使梯田边坡的抗剪强度由于有效应力的减少及土体吸水软化而降低;降雨入渗影响下梯田边坡的滑动变形区为坡面以下0~1.0 m,变形量以坡面最大,从坡面到坡体深部逐渐减小,梯田边坡崩塌类型为冲蚀引起的局部浅层崩塌破坏;随着降雨的持续,梯田边坡安全系数不断减小,在降雨5h后安全系数ks1,梯田边坡发生垮塌。 相似文献
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持续降雨条件下黄土边坡稳定性试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
滑坡是黄土丘陵沟壑区常见的重力侵蚀,降雨是黄土边坡失稳的主要诱因。为了研究持续降雨条件下黄土边坡的稳定性,采用人工降雨装置进行室外现场试验,测量土体含水率、密度、滑坡剪切带位置以及裂缝的发育等情况,并使用FLAC3D软件计算模拟持续降雨条件下裂缝发育对边坡稳定性的影响。结果表明:随着降雨历时的增加,黄土边坡土体的含水率逐渐增大,土体强度降低,而且自重增大,坡面冲蚀沟逐渐发育,坡脚出现滑塌,坡顶出现拉裂缝,裂缝加剧了降雨的集中入渗,使得裂缝周边土体强度快速降低,最终导致在降雨历时至308.8 h时发生滑坡,持续降雨和裂缝引起的集中入渗加速了土体强度的降低,导致了滑坡,裂缝发育得越深、数量越多,对边坡稳定性危害越大。研究结果为降雨条件下的黄土边坡稳定分析研究和地质灾害防治提供方法和技术支撑。 相似文献
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地滑为陡坡地最具破坏之灾害形态之一,藉由实施地滑地监测与评估,可以协助政府拟订适当的管理对策.研究以台东县池上乡山棕寮地滑地为例,利用倒传递类神经网络(BPNN)具有建构高复杂且非线性关系方式预测坡面位移变化.研究所发展之倒传递类神经网络分析系应用MATLAB程序之Levenberg-Marquardt算法求解.网络输入系以直接关系位移之7个物理因子为变数,建构最佳之4层网络.根据监测资料共取12次台风暴雨事件,作为网络训练及模拟测试,并分别以6批次、8批次、10批次等3种情况网络训练对应模拟测试.研究结果显示所需监测台风暴雨事件至少8批次,即可达到13.1%预测位移误差.其误差精度可作为中危害度以上地滑地执行后续监测管理值与利用管理之参考. 相似文献
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高速公路关庙休息站边坡保护工程之效果 总被引：1，自引：0，他引：1
台湾第二高速公路南部路段之地理位置为横跨台南、高雄、屏东三县,沿线通过地质复杂的泥岩、砂岩及砾石层等地质区,经常导致土壤冲蚀、边坡崩塌且有危及行车安全与公路景观。针对其中关庙休息站周边边坡所实施之水土保持处理措施进行调查与评估,探讨不同边坡保护工程之处理情况下,对当地之植被复育、土壤物性与边坡稳定性等影响。研究结果得知,南二高关庙休息站周边道路边坡均属于泥岩地区,初期所构筑的边坡过陡,植生不易,调查发现铺设植生网地区较容易导致土壤硬度偏高、植物生长情形不佳、冲蚀量增加,而水泥型框工法则有较佳的边坡保护效果 相似文献
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基于边坡分析软件及有限元软件,通过建立陕北绥德县关地沟4号坝上游典型坡沟系统的概化模型,应用概率统计和数值仿真分析方法,从坡沟系统的力学稳定和受力破环的角度,得到了随淤地坝坝地的逐渐淤高坡沟系统的稳定性、滑塌概率和滑塌量分别增强、减弱和减少,其随坝地淤高的变化分别满足二项式、二项式和直线规律.应用有限元强度折减法原理,对坡沟系统的应力场和位移场进行了仿真分析,指出了稳定系数最小,滑坡概率最大时坡沟系统濒临滑坡侵蚀时的最大应力和位移分布区域:(1)X方向的最大位移是沟坡中下部位垂直向坡体内约15 m的范围;(2)y方向的最大位移是从峁顶向两侧各延伸10 m左右的扇形区域;(3)拉应力最大值区域是从峁顶经峁坡向沟坡坡缘线向坡体内延伸9m左右的带形区域.研究结果可为坡沟系统水土保持工程措施的配置及生物措施的实施提供有益的参考,并为评价坡沟系统的稳定性提供一定可靠度的依据. 相似文献
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复杂块体具有多滑面、三维空间分布的特点。利用“等K法”进行刚体极限平衡分析的思路,将“等K法”延伸到三维空间。通过把复杂块体的多滑面、三维空间问题分解为若干子块的平衡;把复杂块体转换为若干楔体、及平面问题,使复杂问题简单化。根据这一思路,我们分析了某水电站库区高边坡复杂块体稳定性,工程实践证明,所建模型实用性较强。 相似文献
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基于位移变化率和强度折减有限元的边坡失稳判定方法 总被引：1，自引：1，他引：1
采用强度折减有限元法计算边坡稳定时,以变形为基础的失稳判据具有显著的物理意义和工程意义。该文采用变步长的折减方法,基于位移变化率-强度折减系数曲线的转折突变作为失稳判据,并研究特征点的敏感性及选取范围。计算结果表明,当折减系数为1.42时,坡顶水平位移变化率、竖向位移变化率和总位移变化率均发生急剧性的转折。与位移相比,位移变化率-强度折减系数的曲线存在明显的转折突变,可更准确、明显地判断边坡稳定的安全度。至坡顶一定距离范围内的特征点,如位于非塑性区域且非滑动土体时,其位移变化率-强度折减系数的曲线发生转折突变,但曲线在转折点附近存在振荡现象。通过位移变化率计算得到的54个安全系数,平均值为1.420,变异系数为0.005 3,不同特征点根据水平位移变化率、竖向位移变化率和总位移变化率得到的安全系数基本一致。当特征点至坡顶的距离≤1倍坡高时,特征点的位移12 mm,且位移变化率均较大,此时特征点对位移变化率较敏感;当特征点至坡顶的距离1倍坡高时,特征点位移在5~18 mm之间,但位移变化率大幅度降低,此时特征点对位移变化率的敏感性大幅度降低。考虑边界约束的影响及特征点的敏感性,建议特征点的选取范围为:与坡顶距离为1倍坡高的范围。 相似文献
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Xiashu loess strata are widely distributed along the middle-lower reaches of the Yangtze River in East China with the stratum near Nanjing, Jiangsu Province being typical. The cyclic variability of the stratum was investigated through comparison of geological features, chemical composition, and swelling-shrinkage properties between the loess and the paleosol layers. Based on the investigation of such a cyclic variability, soil behavior associated with the unsaturated state of the Xiashu loess stratum and its usefulness for geotechnical design and construction in the Nanjing area was analyzed. The stratum consisted of two types of cyclically alternating soil layers, namely the loess and the paleosol layers, which was the major cause for its cyclic variability. The loess and the paleosol layers were formed in different sedimentary environments. In order to avoid detrimental results from the differential engineering properties between them, this study suggested for the practitioners the importance of inspecting the variation of water content and controlling the downward net fluxes during geotechnical construction in the Nanjing area. 相似文献
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重庆中梁山岩溶区耕作侵蚀影响因素研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在重庆市中梁山岩溶区用示踪法对坡耕地进行耕作试验研究。结果表明:锄头和铁锹耕作引起的土壤位移距离、位移量与坡度呈正相关,而踩锹引起的土壤位移距离、位移量则与含水量具有一定的相关性。在顺坡耕作时铁锹引起的土壤位移距离、位移量与锄头相近,但它们远远大于踩锹;等高耕作时铁锹引起的土壤位移距离、位移量是锄头的1.3~3.8倍左右。铁锹顺坡耕作引起的土壤位移距离、位移量是它等高耕作的2~2.4倍;锄头顺坡耕作引起的土壤位移距离、位移量是它等高的3~8.8倍。引起土壤位移量的大小顺序依次是:锄头顺坡>铁锹顺坡>铁锹等高>锄头等高>踩锹顺坡。 相似文献
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根据2000—2009年MODIS NDVI/EVIMOD13Q1数据、2004—2007年TM、ETM数据、SRTM 90m分辨率高程数据和国家1∶250万地质图,通过对图像的处理和解译,生成珠穆朗玛峰自然保护区的地质图、植被图、高程图、NDVI—Max变化状况图以及坡度图。在分析了各图间空间分布关系之后得出,珠穆朗玛峰自然保护区内出露最多的岩层为中—上元古界地层和第四系地层,其中在2000—2009年间,中—上元古界地层之上的植被覆盖变化情况要好于第四系地层之上的植被。其原因主要是因为中—上元古界地层主要位于珠峰南坡,该区域地形相对复杂,海拔落差较大,平均坡度也较大;第四系地层主要位于珠峰北坡,这一区域海拔高度较为稳定,地势相对平缓,坡度较小。虽然珠峰南坡的气候条件优于北坡,但地质地貌的因素造成北坡的环境更适合人类居住。因此造成了这两种地层上植被覆盖变化的不同。 相似文献
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针对边坡深部变形失稳监测存在服役环境恶劣、传感器布设困难等问题,提出基于智能磁性石块的边坡变形失稳监测方法,研制智能磁性石块及全张量磁场梯度传感器,发展基于智能磁性石块的边坡变形监测的简化磁测算法,通过智能磁性石块的位移变化反演边坡失稳过程。采用铝合金模型槽、分离式千斤顶和力传感器建立滑坡模拟系统,通过推移加载方法模拟边坡滑动。试验结果表明,当推力为2 500 N时,通过菲林软尺测得的6个特征点的水平位移与推力的曲线关系发生突变,当推力在2 500至3 100 N时,6个特征点的水平位移增加幅度迅速提高,发生失稳破坏。当推力为2 500 N时,智能磁性石块至参考点的距离、智能磁性石块的水平位移与推力的曲线关系存在拐点,此后智能磁性石块至参考点的距离、智能磁性石块的水平位移均大幅度变化。智能磁性石块至参考点的相对距离、智能磁性石块的位移等均可反映边坡变形演化并可进行失稳评价,且与菲林软尺传统的监测结果趋势基本一致。可为磁测在边坡深部变形监测的进一步研究和应用提供参考。 相似文献
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为了进一步认识库水位下降对残积土边坡力学响应的作用机理,基于饱和—非饱和渗流以及非饱和土力学理论,采用有限元软件,分析了库水位下降条件下残积土边坡的渗流场、应力场和位移场分布特征。结果表明,库水位下降过程中,路基内浸润线随下降速率的不同而差异较大,但随时间增长趋于一致;路基内孔隙水压力及位移均随水位下降持续时间及下降速率的增大而增大,坡体土有效应力逐渐增大,但总应力不变;边坡安全系数随时间呈现出先下降后上升的变化趋势,建议在水库泄洪管理方面,适当控制泄洪速率,同时加强路基坡体排水,以有利于库岸边坡稳定。 相似文献
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为探究渠道衬砌与冻土接触面间存在的冻结约束、相对滑动与分离等接触作用对渠道衬砌冻胀破坏的影响,该研究以整体式U型渠道冻胀破坏监测试验为原型,构建了考虑接触和不考虑接触两类渠道冻胀模型,结合现场试验结果评估模型的合理性,并分析衬砌的冻胀变形与受力变化过程。结果表明:相比于不考虑接触模型,考虑接触模型的模拟结果更符合现场试验情况。在边坡处,考虑接触模型的法向应力峰值与试验监测峰值接近,不考虑接触模型的法向应力峰值可达前两者的3.3倍。试验与考虑接触模型的渠底法向应力基本为0,而不考虑接触模型中则存在持续增大的拉应力。现场试验的衬砌-冻土接触面间存在渠底分离与渠坡相对滑动过程,因此需由考虑接触模型模拟分析该过程。在试验与考虑接触模型中,渠底处衬砌与基土由于发生分离而产生空隙,此后悬空衬砌与渠坡基土发生相对滑动,释放了冻胀基土对衬砌的挤压力。考虑接触模型中的相对滑动改变了衬砌应力的发展趋势,由不考虑接触模型的“增力”变为考虑接触模拟的“卸力”。与不考虑接触模型相比,考虑接触模型的衬砌上、下表面正应力峰值分别降低了903%和164%,下表面切向力峰值降低了248%。在渠道冻胀模型中考虑接触作用更... 相似文献