發(fā)布時(shí)間：2018-12-19 14:48

【摘要】：我國西北黃土高原地區(qū),黃土塬上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍采用提水灌溉,由此導(dǎo)致的黃土滑坡頻繁發(fā)生,甘肅黑方臺(tái)是這一現(xiàn)象的典型發(fā)育地區(qū)。黑方臺(tái)地區(qū)因灌溉水下滲,導(dǎo)致地下水位上升,深部土體長期處于飽水狀態(tài),黃土中起膠結(jié)作用的可溶鹽溶解,破壞土體微結(jié)構(gòu)的同時(shí),孔隙水溶液中的化學(xué)成分也發(fā)生了改變,水化學(xué)測試結(jié)果證實(shí)了該區(qū)易溶鹽含量較高。本文在現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過大量的室內(nèi)試驗(yàn),研究了地下水長期作用對黃土強(qiáng)度的影響,從水土相互作用的角度,深入分析了黃土強(qiáng)度弱化的浸水時(shí)效特征,探討了黃土中可溶鹽含量對其強(qiáng)度影響的規(guī)律和原因,并通過數(shù)值軟件分析了地下水長期作用對黃土斜坡穩(wěn)定性的影響。(1)地下水對黃土強(qiáng)度的軟化具有時(shí)效性,研究區(qū)黃土的抗剪強(qiáng)度及內(nèi)摩擦角隨浸水天數(shù)變化曲線成“勺形”,內(nèi)摩擦角-浸水天數(shù)曲線可分為3個(gè)階段,即:浸水初期(0-3d),內(nèi)摩擦角迅速下降;3-5d時(shí),內(nèi)摩擦角值略有上升;隨著浸水天數(shù)繼續(xù)增加(5-20d),內(nèi)摩擦角緩慢減小。(2)通過“洗鹽”處理,土體的粉粒性和富鹽性都發(fā)生了改變,土顆粒的幾何排列以及顆粒與顆粒之間的內(nèi)部聯(lián)結(jié)也發(fā)生了變化,從而影響著黃土的抗剪強(qiáng)度,體現(xiàn)于抗剪強(qiáng)度參數(shù)的變化。(3)將濕陷變形后期浸水狀態(tài)下壓縮變形量視為水對土體軟化作用的量化體現(xiàn),并將其與初始高度的比值定義為軟化系數(shù)。黃土的濕陷、軟化系數(shù)均隨著土體深度的增加(即固結(jié)壓力的增大)呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。(4)地下水對黃土的長期物理化學(xué)作用顯著:電鏡掃描圖片顯示黃土一旦浸水,易溶鹽迅速溶解,長期浸水的過程中,黃土顆粒之間由點(diǎn)點(diǎn)接觸逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)面接觸或面面接觸,排列雜亂無章,并細(xì)�；�;顆粒分布測試結(jié)果表明粘粒含量隨著浸水天數(shù)的增加先減少后增多;Zeta電位測試結(jié)果表明隨著浸水天數(shù)的增加,結(jié)合水膜厚度先減小后增大;XRD衍射試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃土中各礦物成分隨浸水天數(shù)的增加均有不同程度的變化,主要表現(xiàn)為伊利石含量減少,石英含量增加;水化學(xué)試驗(yàn)顯示主要陽離子濃度隨浸水天數(shù)的變化可分為5個(gè)階段,對應(yīng)著內(nèi)摩擦角隨浸水天數(shù)變化的3個(gè)階段。(5)一系列復(fù)雜的微觀物理化學(xué)作用,導(dǎo)致黃土在宏觀上表現(xiàn)出抗剪強(qiáng)度及內(nèi)摩擦角隨著浸水時(shí)間的增加呈“勺形”變化的趨勢,其機(jī)制分析如下:浸水初期,膠結(jié)物(易溶鹽)迅速溶解,黃土微結(jié)構(gòu)破壞,內(nèi)摩擦角顯著降低;同時(shí)孔隙水離子濃度增大,與粘粒反離子層發(fā)生離子交換作用,粘粒結(jié)合水膜厚度變小,致使內(nèi)摩擦角稍有增大;隨著浸水時(shí)間的增加,中溶鹽石膏逐漸溶解于氯化鈉溶液中,黃土中粗顆粒進(jìn)一步分散解體,粘粒含量增加,雙電層總厚度有所增大,內(nèi)摩擦角稍有降低。(6)穩(wěn)定性計(jì)算(數(shù)值分析)結(jié)果表明,針對黨川2#滑坡的第Ⅰ次滑動(dòng),在考慮地下水長期作用對黃土強(qiáng)度弱化的條件下,其穩(wěn)定性系數(shù)為1.027,斜坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài),受外界擾動(dòng)等綜合影響,將可能導(dǎo)致小型淺層黃土滑坡的發(fā)生。(7)黨川2#滑坡是黑方臺(tái)地區(qū)黃土層內(nèi)滑坡的縮影,研究區(qū)大力發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè),導(dǎo)致臺(tái)塬地下水位逐漸升高,斜坡深部黃土長期處于飽水狀態(tài),黃土強(qiáng)度達(dá)到弱化的極限,在特定的地形條件下,受外界擾動(dòng)等綜合影響,將可能導(dǎo)致小型淺層黃土滑坡的發(fā)生;地下水位抬升的過程中,當(dāng)其應(yīng)力路徑試圖穿越狀態(tài)邊界面時(shí),發(fā)生不完全排水剪縮破壞,具有突發(fā)性,導(dǎo)致泥流型黃土滑坡或靜態(tài)液化型黃土滑坡的發(fā)生。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU444

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本文編號(hào)：2387066