切坡和降雨对广西花岗岩残积土滑坡的影响研究——以玉林地区为例

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研究切坡和降雨对广西花岗岩残积土滑坡的影响,对花岗岩地区切坡和建立滑坡灾害预警预报系统十分重要。本文依托广西壮族自治区国土资源厅2014年重大科研课题《广西花岗岩残积土滑坡灾害在线预警系统开发与应用》,以切坡、降雨诱发花岗岩残积土滑坡的典型地区——玉林市为研究对象,采用了资料统计分析、室内试验以及数值模拟相结合的方法,研究不同切坡条件和降雨条件对玉林市花岗岩残积土边坡稳定性的影响。主要研究内容及成果如下:  1、统计2005~2013年广西花岗岩区的滑坡资料,分析得出广西花岗岩区雨季集中,人类工程活动频繁;滑坡以残积层的浅层小型破坏为主;滑坡发生时间与降雨季节相吻合;滑坡与建房切坡和降雨密切相关。  2、以切坡降雨诱发花岗岩区滑坡的典型地区——玉林市为例,统计分析滑坡与边坡坡型及降雨的关系。统计结果表明,玉林市花岗岩区滑坡主要发生于凸型的自然边坡,其坡脚是直线型的人工边坡;滑坡与递增型的大暴雨有较大的相关性,且滑坡主要与灾害当天及灾前2d的降雨量有关。  3、通过室内试验研究广西玉林市花岗岩残积土的物理力学特性。室内渗透试验结果表明,玉林市花岗岩残积土的渗透性好;其土水特征曲线试验结果表明,初始干密度对土水特征曲线的影响大于初始含水量,且初始干密度越低,其脱湿速度越快,持水能力越弱;直剪试验结果表明,玉林市花岗岩残积土的抗剪强度大,但饱和状态下强度显著降低;随着含水量的增加,黏聚力先增大后减小,而内摩擦角是一直逐渐减小。  4、利用Geo-studio数值分析软件中的Seep/W和Slope/W模块,研究人工切坡对玉林市花岗岩残积土边坡稳定性的影响。模拟结果表明,随切坡坡度和切坡坡高的增加,边坡潜在滑移面向浅层发展,边坡的稳定性系数逐渐降低。在降雨条件下,边坡稳定性相应降低。建议在玉林市花岗岩区人工切坡时,自然坡度不大于45°的边坡宜控制切坡坡度在55°以内,切坡坡高在6m以下。  5、基于饱和-非饱和渗流理论和非饱和土强度理论,模拟研究不同降雨条件对玉林市花岗岩残积土边坡稳定性的影响。模拟结果表明:降雨强度、历时以及降雨雨型对边坡稳定性均有较大影响,递增型降雨更易诱发滑坡。玉林市花岗岩区边坡切坡坡度为55°、切坡坡高6m时,35°、40°和45°的自然边坡破坏的降雨强度阀值建议分别取为:200mm/d、125mm/d以及65mm/d。
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