【摘要】：福建省广泛分布着花岗岩残积土。许多年来,人们对残积土边坡失稳的影响因素和规律进行了大量的研究,但是对其形成机理和影响因素还没有形成一致认识。特别是残积土的崩解特性对土坡失稳的影响的研究涉及较少。 利用花岗岩残积土土样进行室内崩解试验,结果表明花岗岩残积砂质粘性土遇水即崩解,而且其崩解是一个时间过程,其崩解速度大致存在三个发展阶段,即初始阶段的慢速崩解、中期阶段的快速崩解、后期阶段又趋慢速崩解。土的含水量越大,土的崩解速度越快。粗颗粒含量多的土层崩解速度较快,崩解量大,而相反地,细颗粒含量多的土层崩解速度较慢。试验过程中有大量气泡产生,说明土中含有易溶于水的化学成分和可发生化学反应的成分,这在一定程度上加速了土层的崩解。因此在边坡工程中,对残积土的崩解及软化等应予以高度重视,并采取相应的防护措施。 由于降雨因素与残积土的崩解特性及其土坡的位移有密切的关联,所以研究了使边坡土体达到饱和的有效降雨量,指出当降雨量达到有效降雨量时,边坡即处于饱和状态,边坡土体的抗剪强度达到最小值,边坡稳定性系数也达到最小,研究结果为采取合理边坡防护措施提供依据。 位移是边坡变形演化过程中反馈出的重要信息之一。用监测的位移进行建模可以对边坡结构的未来演化规律、发展趋势等进行预测,及时掌握边坡结构的变化规律,在工程上具有重要的意义。利用实际边坡位移监测数据以及研究区降雨量资料,建立了一种非线性时间序列分析模型即门限自回归模型,分三种情况即不考虑降雨因素、不考虑当前降雨量以及考虑当前降雨量因素对残积土边坡位移进行预测,结果表明只有当考虑当前降雨量因素时其结果与监测数据较为吻合。通过对边坡位移监测值与预测计算值的比较,表明所建立的模型可用于类似边坡的位移预测,使边坡监测等工程更加及时有效。 【关键词】：残积土边坡 崩解 非线性时间序列分析 位移 预测
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P642.21
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.046574
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1．1 引言8
• 1．2 本课题国内外研究概况8-14
• 1．2．1 关于岩土层崩解特性的研究8-10
• 1．2．2 关于边坡位移时序分析的研究10-12
• 1．2．3 降雨对边坡失稳演化发展过程的影响研究12-14
• 1．3 课题的提出和研究思路14-15
• 第二章 残积土的特性及其土坡稳定影响因素15-22
• 2．1 残积土的成因与分布15-17
• 2．1．1 花岗岩残积土的成因特征15-16
• 2．1．2 花岗岩残积土的分布类型16-17
• 2．2 残积土的工程特性17-18
• 2．2．1 物理力学特性17
• 2．2．2 不均匀性17-18
• 2．2．3 崩解特性18
• 2．2．4 软化特性18
• 2．2．5 扰动性18
• 2．3 残积土边坡失稳的影响因素18-22
• 2．3．1 岩土体结构与地质构造19-20
• 2．3．2 降雨因素20
• 2．3．3 人类的工程活动20-21
• 2．3．4 新构造运动21-22
• 第三章 残积土边坡与降雨关系分析22-31
• 3．1 概述22
• 3．2 边坡与降雨量关系研究22-25
• 3．3 边坡的有效降雨量25-26
• 3．4 工程实例分析26-31
• 3．4．1 工程概况26-27
• 3．4．2 边坡的有效降雨量计算27-31
• 第四章 残积土的崩解特性及其意义31-40
• 4．1 试验原理31
• 4．2 试验目的31-32
• 4．3 土样特征32
• 4．4 试验仪器32
• 4．5 试验步骤32-33
• 4．6 崩解量计算33
• 4．7 结果分析及讨论33-39
• 4．7．1 崩解试验结果33-35
• 4．7．2 残积土的含水量对崩解的影响35-37
• 4．7．3 残积土的粒度成分对崩解的影响37-38
• 4．7．4 残积土以及地下水的化学成分对崩解的影响38-39
• 4．8 结论39-40
• 第五章 土坡变形的非线性时间序列预测40-72
• 5．1 位移时间序列分析40-41
• 5．2 门限自回归模型41-49
• 5．2．1 方法概要41-49
• 5．2．1．1 单一自回归模型建模41-43
• 5．2．1．2 利用单一自回归模型进行预测43-44
• 5．2．1．3 混合门限自回归模型建模44-49
• 5．3 工程实例分析49-72
• 5．3．1 边坡治理设计49-53
• 5．3．2 实测边坡的降雨量位移关系53-60
• 5．3．3 边坡位移预测60-72
• 5．3．3．1 不考虑降雨量的门限自回归模型建模60-61
• 5．3．3．2 不考虑当前降雨量的门限自回归模型建模61
• 5．3．3．3 考虑当前降雨量的门限自回归模型建模61-72
• 结论72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 个人简历79