黄土窑洞地区窑毁灾害发生机理及防治对策研究

秋季降雨入渗和春季冻土融化，导致黄土窑洞地区窑毁灾害频繁发生，因对其机理性研究的不足，目前对此尚不能进行定量分析和预测；本项目首先进行相关基础性研究，确定雨水沿黄土节理入渗湿化过程并建立其计算模型，确定黄土节理面抗剪强度与含水量的关系，确定黄土湿陷性对节理导水性能的影响，确定经历冻融循环的黄土强度变化，确定黄土体在冻结过程中含水量的变化规律及量化分析方法；然后基于前述研究，模拟不利降雨和冻融条件，研究确定降雨入渗和冻融作用引起的黄土窑洞洞周土体水分场及强度场的变化，探明黄土窑洞破坏与窑洞结构尺寸及节理发育条件的对应关系，进一步提出防止黄土窑洞发生窑毁灾害的推荐结构尺寸及工程处治措施。研究成果有利于规范黄土窑洞的建造，对预测窑毁灾害、保证广大窑洞居民生命财产安全等具有重要意义，对日益增多的黄土隧道的建造也有指导意义。