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甘肃黑方台黄土滑坡滑带土的物理力学性质研究

2020-12-08阅读(683)

甘肃黑方台黄土滑坡滑带土的物理力学性质研究

论文摘要

黄土是广泛分布在我国西北部地区的具有多孔弱胶结特点的特殊风力沉积物,遇水后力学性质会明显呈现屈服软化、崩解、湿陷等特征。黄土的这种特性使得我国黄土高原地区地质灾害频发,甘肃黑方台地区便是其中较为典型的区域。黑方台由原本无人居住的台塬开垦为农田,自1968年提水灌溉以来发生了许多大规模的滑坡,给当地人民的经济发展和生命财产安全造成巨大的损失。本文选择黑方台地区典型黄土滑坡为研究对象,联系区域地质背景及常年灌溉的实际,通过野外踏勘和室内试验初步分析黑方台地区构造地貌条件的灾害效应和不同影响因素下滑带土的物理力学行为,主要研究内容及结论如下:（1）对黑方台地区Q3黄土在不同含水率、不同结构、不同围压、不同干密度、不同干湿循环次数情况下进行了三轴蠕变试验。总体上,土体强度与含水率呈负相关,与围压、干密度呈正相关,原状黄土与重塑黄土的结构强度差异与含水率状态有关,不同干湿循环次数的结果表明土体强度随循环次数的增加而减小,但并非呈绝对的线性关系。（2）对黑方台地区Q3黄土在不同含水率、不同法向应力、不同剪切速率、不同盐分浓度、不同剪切方式下进行了环剪试验。土的抗剪强度与含水率呈负相关,与法向应力呈正相关,剪切速率的影响主要体现在高法向应力条件下,残余强度随剪切速率的增加先增加后减小。盐分在不同的含量区间表现出截然相反的作用,不同剪切方式的结果表明多级剪方式下的峰值强度和残余强度均小于单级剪。（3）通过扫描电镜研究蠕变和环剪试样的微观结构。不同的影响因素下土体的表观形态、颗粒结构、接触关系均有较大差异,在水分、盐分以及受力条件的作用下,宏观的形变渗透到微观土体颗粒结构的改变,土颗粒结构的重新排布又折射出土样强度的变化,两者交互作用影响着滑坡的形成发育。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题背景及研究意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 土的蠕变试验特性研究
  •     1.2.2 土的剪切试验特性研究
  •     1.2.3 土的微观结构研究
  •   1.3 研究内容及技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 完成工作量
  •     1.3.3 技术路线
  • 第二章 黑方台区域地质环境及滑坡发育背景
  •   2.1 黑方台区域地质概况
  •     2.1.1 水文气象特征
  •     2.1.2 地形地貌特征
  •     2.1.3 农业灌溉
  •     2.1.4 地层岩性
  •     2.1.5 水文地质条件
  •     2.1.6 新构造运动与地震
  •   2.2 黑方台滑坡的发育分布特征
  •     2.2.1 滑坡的空间分布
  •     2.2.2 滑坡的运动特征
  •   2.3 黑方台滑坡的产生条件
  •     2.3.1 内部因素
  •     2.3.2 外部因素
  • 第三章 蠕变试验中的黄土蠕变行为
  •   3.1 土蠕变理论概述
  •     3.1.1 土的蠕变特性
  •     3.1.2 加载方式及数据处理方法
  •   3.2 三轴蠕变仪简介及试验步骤
  •     3.2.1 三轴蠕变仪简介
  •     3.2.2 试验步骤
  •   3.3 滑带土长期强度的蠕变试验研究
  •     3.3.1 蠕变试样的制备
  •     3.3.2 试验方案
  •     3.3.3 试验结果分析
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 环剪试验中的黄土剪切行为
  •   4.1 滑带土的强度指标及其测定方法
  •     4.1.1 滑带土的强度指标
  •     4.1.2 室内抗剪强度试验方法
  •   4.2 环剪仪简介及操作步骤
  •     4.2.1 环剪仪简介
  •     4.2.2 环剪仪的操作步骤
  •   4.3 滑带土抗剪强度的环剪试验研究
  •     4.3.1 试样制备
  •     4.3.2 试验方案
  •     4.3.3 试验结果分析
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 黄土的微观结构
  •   5.1 概述
  •   5.2 扫描电镜试验
  •     5.2.1 试样选取
  •     5.2.2 样品干燥
  •     5.2.3 样品制备
  •     5.2.4 图像采集
  •   5.3 黄土微观结构的基本特征
  •     5.3.1 黄土骨架颗粒的形态
  •     5.3.2 黄土骨架颗粒的接触关系
  •     5.3.3 黄土骨架颗粒的胶结类型
  •     5.3.4 黄土的孔隙类型
  •   5.4 微观结构特征分析
  •     5.4.1 不同干湿循环次数下的蠕变试样
  •     5.4.2 部分环剪试样
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  •   6.1 结论
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的科研成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 朱荣森

    导师: 徐建,王新刚

    关键词: 蠕变,环剪,微观结构,黄土滑坡,黑方台

    来源: 西北大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

    单位: 西北大学

    基金: 大陆动力学国家重点实验室开放基金项目“黄土滑坡滑带土蠕变特性机理研究(201210126)”

    分类号: P642.22

    总页数: 75

    文件大小: 5435K

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