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殘積土的崩解特性及其土坡位移的非線性時(shí)序分析

時(shí)間:2010-05-25 18:07來源: 作者:鄭敏洲   點(diǎn)擊:
殘積土邊坡 崩解 非線性時(shí)間序列分析 位移 預(yù)測(cè)
  【摘要】:福建省廣泛分布著花崗巖殘積土。許多年來,人們對(duì)殘積土邊坡失穩(wěn)的影響因素和規(guī)律進(jìn)行了大量的研究,但是對(duì)其形成機(jī)理和影響因素還沒有形成一致認(rèn)識(shí)。特別是殘積土的崩解特性對(duì)土坡失穩(wěn)的影響的研究涉及較少。 利用花崗巖殘積土土樣進(jìn)行室內(nèi)崩解試驗(yàn),結(jié)果表明花崗巖殘積砂質(zhì)粘性土遇水即崩解,而且其崩解是一個(gè)時(shí)間過程,其崩解速度大致存在三個(gè)發(fā)展階段,即初始階段的慢速崩解、中期階段的快速崩解、后期階段又趨慢速崩解。土的含水量越大,土的崩解速度越快。粗顆粒含量多的土層崩解速度較快,崩解量大,而相反地,細(xì)顆粒含量多的土層崩解速度較慢。試驗(yàn)過程中有大量氣泡產(chǎn)生,說明土中含有易溶于水的化學(xué)成分和可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分,這在一定程度上加速了土層的崩解。因此在邊坡工程中,對(duì)殘積土的崩解及軟化等應(yīng)予以高度重視,并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 由于降雨因素與殘積土的崩解特性及其土坡的位移有密切的關(guān)聯(lián),所以研究了使邊坡土體達(dá)到飽和的有效降雨量,指出當(dāng)降雨量達(dá)到有效降雨量時(shí),邊坡即處于飽和狀態(tài),邊坡土體的抗剪強(qiáng)度達(dá)到最小值,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)也達(dá)到最小,研究結(jié)果為采取合理邊坡防護(hù)措施提供依據(jù)。 位移是邊坡變形演化過程中反饋出的重要信息之一。用監(jiān)測(cè)的位移進(jìn)行建模可以對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)的未來演化規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行預(yù)測(cè),及時(shí)掌握邊坡結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,在工程上具有重要的意義。利用實(shí)際邊坡位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及研究區(qū)降雨量資料,建立了一種非線性時(shí)間序列分析模型即門限自回歸模型,分三種情況即不考慮降雨因素、不考慮當(dāng)前降雨量以及考慮當(dāng)前降雨量因素對(duì)殘積土邊坡位移進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果表明只有當(dāng)考慮當(dāng)前降雨量因素時(shí)其結(jié)果與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較為吻合。通過對(duì)邊坡位移監(jiān)測(cè)值與預(yù)測(cè)計(jì)算值的比較,表明所建立的模型可用于類似邊坡的位移預(yù)測(cè),使邊坡監(jiān)測(cè)等工程更加及時(shí)有效。 【關(guān)鍵詞】:殘積土邊坡 崩解 非線性時(shí)間序列分析 位移 預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】:福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號(hào)】:P642.21
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2006.046574
【目錄】:
  • 中文摘要3-4
  • Abstract4-8
  • 第一章 緒論8-15
  • 1.1 引言8
  • 1.2 本課題國內(nèi)外研究概況8-14
  • 1.2.1 關(guān)于巖土層崩解特性的研究8-10
  • 1.2.2 關(guān)于邊坡位移時(shí)序分析的研究10-12
  • 1.2.3 降雨對(duì)邊坡失穩(wěn)演化發(fā)展過程的影響研究12-14
  • 1.3 課題的提出和研究思路14-15
  • 第二章 殘積土的特性及其土坡穩(wěn)定影響因素15-22
  • 2.1 殘積土的成因與分布15-17
  • 2.1.1 花崗巖殘積土的成因特征15-16
  • 2.1.2 花崗巖殘積土的分布類型16-17
  • 2.2 殘積土的工程特性17-18
  • 2.2.1 物理力學(xué)特性17
  • 2.2.2 不均勻性17-18
  • 2.2.3 崩解特性18
  • 2.2.4 軟化特性18
  • 2.2.5 擾動(dòng)性18
  • 2.3 殘積土邊坡失穩(wěn)的影響因素18-22
  • 2.3.1 巖土體結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造19-20
  • 2.3.2 降雨因素20
  • 2.3.3 人類的工程活動(dòng)20-21
  • 2.3.4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)21-22
  • 第三章 殘積土邊坡與降雨關(guān)系分析22-31
  • 3.1 概述22
  • 3.2 邊坡與降雨量關(guān)系研究22-25
  • 3.3 邊坡的有效降雨量25-26
  • 3.4 工程實(shí)例分析26-31
  • 3.4.1 工程概況26-27
  • 3.4.2 邊坡的有效降雨量計(jì)算27-31
  • 第四章 殘積土的崩解特性及其意義31-40
  • 4.1 試驗(yàn)原理31
  • 4.2 試驗(yàn)?zāi)康?/span>31-32
  • 4.3 土樣特征32
  • 4.4 試驗(yàn)儀器32
  • 4.5 試驗(yàn)步驟32-33
  • 4.6 崩解量計(jì)算33
  • 4.7 結(jié)果分析及討論33-39
  • 4.7.1 崩解試驗(yàn)結(jié)果33-35
  • 4.7.2 殘積土的含水量對(duì)崩解的影響35-37
  • 4.7.3 殘積土的粒度成分對(duì)崩解的影響37-38
  • 4.7.4 殘積土以及地下水的化學(xué)成分對(duì)崩解的影響38-39
  • 4.8 結(jié)論39-40
  • 第五章 土坡變形的非線性時(shí)間序列預(yù)測(cè)40-72
  • 5.1 位移時(shí)間序列分析40-41
  • 5.2 門限自回歸模型41-49
  • 5.2.1 方法概要41-49
  • 5.2.1.1 單一自回歸模型建模41-43
  • 5.2.1.2 利用單一自回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè)43-44
  • 5.2.1.3 混合門限自回歸模型建模44-49
  • 5.3 工程實(shí)例分析49-72
  • 5.3.1 邊坡治理設(shè)計(jì)49-53
  • 5.3.2 實(shí)測(cè)邊坡的降雨量位移關(guān)系53-60
  • 5.3.3 邊坡位移預(yù)測(cè)60-72
  • 5.3.3.1 不考慮降雨量的門限自回歸模型建模60-61
  • 5.3.3.2 不考慮當(dāng)前降雨量的門限自回歸模型建模61
  • 5.3.3.3 考慮當(dāng)前降雨量的門限自回歸模型建模61-72
  • 結(jié)論72-74
  • 參考文獻(xiàn)74-78
  • 致謝78-79
  • 個(gè)人簡(jiǎn)歷79
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