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殘積土的崩解特性及其土坡位移的非線性時序分析

時間:2010-05-25 18:07來源: 作者:鄭敏洲   點擊:
殘積土邊坡 崩解 非線性時間序列分析 位移 預測
  【摘要】:福建省廣泛分布著花崗巖殘積土。許多年來,人們對殘積土邊坡失穩的影響因素和規律進行了大量的研究,但是對其形成機理和影響因素還沒有形成一致認識。特別是殘積土的崩解特性對土坡失穩的影響的研究涉及較少。 利用花崗巖殘積土土樣進行室內崩解試驗,結果表明花崗巖殘積砂質粘性土遇水即崩解,而且其崩解是一個時間過程,其崩解速度大致存在三個發展階段,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,細顆粒含量多的土層崩解速度較慢。試驗過程中有大量氣泡產生,說明土中含有易溶于水的化學成分和可發生化學反應的成分,這在一定程度上加速了土層的崩解。因此在邊坡工程中,對殘積土的崩解及軟化等應予以高度重視,并采取相應的防護措施。 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聯,所以研究了使邊坡土體達到飽和的有效降雨量,指出當降雨量達到有效降雨量時,邊坡即處于飽和狀態,邊坡土體的抗剪強度達到最小值,邊坡穩定性系數也達到最小,研究結果為采取合理邊坡防護措施提供依據。 位移是邊坡變形演化過程中反饋出的重要信息之一。用監測的位移進行建?梢詫吰陆Y構的未來演化規律、發展趨勢等進行預測,及時掌握邊坡結構的變化規律,在工程上具有重要的意義。利用實際邊坡位移監測數據以及研究區降雨量資料,建立了一種非線性時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、不考慮當前降雨量以及考慮當前降雨量因素對殘積土邊坡位移進行預測,結果表明只有當考慮當前降雨量因素時其結果與監測數據較為吻合。通過對邊坡位移監測值與預測計算值的比較,表明所建立的模型可用于類似邊坡的位移預測,使邊坡監測等工程更加及時有效。 【關鍵詞】:殘積土邊坡 崩解 非線性時間序列分析 位移 預測
【學位授予單位】:福州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】: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 本課題國內外研究概況8-14
  • 1.2.1 關于巖土層崩解特性的研究8-10
  • 1.2.2 關于邊坡位移時序分析的研究10-12
  • 1.2.3 降雨對邊坡失穩演化發展過程的影響研究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 擾動性18
  • 2.3 殘積土邊坡失穩的影響因素18-22
  • 2.3.1 巖土體結構與地質構造19-20
  • 2.3.2 降雨因素20
  • 2.3.3 人類的工程活動20-21
  • 2.3.4 新構造運動21-22
  • 第三章 殘積土邊坡與降雨關系分析22-31
  • 3.1 概述22
  • 3.2 邊坡與降雨量關系研究22-25
  • 3.3 邊坡的有效降雨量25-26
  • 3.4 工程實例分析26-31
  • 3.4.1 工程概況26-27
  • 3.4.2 邊坡的有效降雨量計算27-31
  • 第四章 殘積土的崩解特性及其意義31-40
  • 4.1 試驗原理31
  • 4.2 試驗目的31-32
  • 4.3 土樣特征32
  • 4.4 試驗儀器32
  • 4.5 試驗步驟32-33
  • 4.6 崩解量計算33
  • 4.7 結果分析及討論33-39
  • 4.7.1 崩解試驗結果33-35
  • 4.7.2 殘積土的含水量對崩解的影響35-37
  • 4.7.3 殘積土的粒度成分對崩解的影響37-38
  • 4.7.4 殘積土以及地下水的化學成分對崩解的影響38-39
  • 4.8 結論39-40
  • 第五章 土坡變形的非線性時間序列預測40-72
  • 5.1 位移時間序列分析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行預測43-44
  • 5.2.1.3 混合門限自回歸模型建模44-49
  • 5.3 工程實例分析49-72
  • 5.3.1 邊坡治理設計49-53
  • 5.3.2 實測邊坡的降雨量位移關系53-60
  • 5.3.3 邊坡位移預測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 不考慮當前降雨量的門限自回歸模型建模61
  • 5.3.3.3 考慮當前降雨量的門限自回歸模型建模61-72
  • 結論72-74
  • 參考文獻74-78
  • 致謝78-79
  • 個人簡歷79
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