本文選題：黃土高原 + 原狀黃土��； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：黃土崩塌是黃土高原地區(qū)較為普遍,致災(zāi)后果較嚴(yán)重的一類地質(zhì)災(zāi)害。近些年來,隨著氣候環(huán)境的惡化以及人類在黃土區(qū)工程活動(dòng)的日益加劇,嚴(yán)重影響了黃土地區(qū)的地形地貌及黃土自身結(jié)構(gòu),加之黃土具有的大孔隙、垂直節(jié)理發(fā)育、遇水易出現(xiàn)濕陷變形等特殊性質(zhì),在外界環(huán)境變化以及人為因素的誘發(fā)作用下極易引發(fā)黃土地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國(guó)西北部的黃土高原地區(qū)是黃土類地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的區(qū)域,本文所研究的山西省臨汾市正處于此范圍內(nèi),且是崩塌易發(fā)及多發(fā)區(qū)域。黃土是在風(fēng)的搬運(yùn)堆積作用下形成的土狀沉積物,多分布在干旱半干旱地區(qū),顆粒較小,質(zhì)地較疏松,在干燥條件下可表現(xiàn)出直立特性,土質(zhì)較堅(jiān)硬,具有較高的粘聚力,但遇水易表現(xiàn)出濕陷特性,土體的結(jié)構(gòu)易被軟化引發(fā)崩塌災(zāi)害。誘發(fā)黃土崩塌除了土體自身的特殊性質(zhì)外,還有降雨、凍融循環(huán)作用、河流沖蝕、動(dòng)植物的生物活動(dòng)及人類工程干預(yù)等,排除人為因素干預(yù)的條件下,在自然環(huán)境中,降雨及凍融是引發(fā)黃土崩塌的最重要誘因。降雨的破壞性在于土體內(nèi)含水量會(huì)突然上升,導(dǎo)致顆粒間孔隙水壓力相應(yīng)增大,有效應(yīng)力出現(xiàn)減小,隨著土體自重的不斷加大,土體抗剪強(qiáng)度不足以支撐增大的土體質(zhì)量,引起土體崩落下墜;凍融循環(huán)的破壞性在于土顆�？紫秲�(nèi)存在的水體受凍結(jié)冰過程中會(huì)出現(xiàn)體積膨脹變形,升溫消融的過程中又會(huì)出現(xiàn)融沉變形,在反復(fù)的凍脹與消融作用下,土顆粒間原本的穩(wěn)定排列次序被打破,抗剪強(qiáng)度出現(xiàn)減弱,最后在人為活動(dòng)或者環(huán)境變化等作用的激發(fā)下,出現(xiàn)崩塌災(zāi)害。對(duì)于本文黃土崩塌的凍融成因分析,采取對(duì)崩塌災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣,將取樣土體用保鮮膜包裹密實(shí)放入低溫試驗(yàn)箱中以模擬土樣在封閉系統(tǒng)下的凍融循環(huán)條件,并對(duì)凍融前后的試樣做直剪抗剪強(qiáng)度試驗(yàn),分別比對(duì)凍融前后土樣的抗剪強(qiáng)度、粘聚力、內(nèi)摩擦角、含水量等物理力學(xué)指標(biāo),對(duì)比后發(fā)現(xiàn):封閉系統(tǒng)下,受到凍融循環(huán)作用的土樣含水量會(huì)減少,粘聚力會(huì)下降;在直剪試驗(yàn)中施加的垂直壓力較小時(shí)受到凍融循環(huán)作用后的土樣內(nèi)摩擦角小于原始黃土,在垂直壓力增大到一定程度后凍融后土體的內(nèi)摩擦角變大并大于原始黃土;在一級(jí)垂直荷載增加至另一級(jí)垂直荷載時(shí)對(duì)應(yīng)土體的抗剪強(qiáng)度值會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng),在初始垂直壓力較小時(shí)抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)量原始土大于凍融后土體,隨著垂直壓力的增大凍融后土體的增長(zhǎng)量大于原始土;造成土體凍融破壞的重要因素是土體內(nèi)孔隙水的含量,孔隙水含量大則受凍時(shí)結(jié)冰膨脹大,消融時(shí)冰體融化收縮大,這些因素都影響了原始土自身的整體結(jié)構(gòu)性,造成土體的強(qiáng)度降低;若孔隙內(nèi)水量較少則受凍冰體膨脹量相對(duì)較小,對(duì)原始土體的結(jié)構(gòu)性影響也較小。
[Abstract]:Loess collapse is a kind of geological hazard in the Loess Plateau.In recent years, with the deterioration of climate and environment and the intensification of human engineering activities in loess area, the topography and geomorphology of loess area and the structure of loess have been seriously affected, in addition to the large porosity and vertical joint development of loess.The special properties such as collapsing deformation and so on are easy to occur when the water is in the water. It is easy to cause the loess geological hazard under the external environment change and the human factor induced action.According to the investigation and statistics, the Loess Plateau area in the northwest of China is the region where the loess geological hazards occur frequently. The Linfen City of Shanxi Province is in this range, and it is prone to collapse and frequent area.Loess is a soil-like sediment formed by the action of wind transport and accumulation, mostly distributed in arid and semi-arid areas, with smaller particles and looser texture. Under dry conditions, loess can exhibit vertical characteristics, the soil is hard and has high cohesion.However, the soil structure is easy to be softened and the collapse is caused by water.In addition to the special properties of the soil itself, loess collapses are induced by rainfall, freeze-thaw cycles, river erosion, biological activities of animals and plants and human engineering interventions.Rainfall and freezing and thawing are the most important causes of loess collapse.The destructiveness of rainfall lies in the sudden increase of soil moisture content, which leads to the corresponding increase of pore water pressure between particles and the decrease of effective stress. With the increasing of soil weight, the shear strength of soil is not enough to support the increased soil mass.The destructiveness of freeze-thaw cycle lies in the volume expansion deformation in the frozen and frozen water body in the pore of soil particles, and the thawing deformation in the process of heating up and ablation, under the action of repeated frost heaving and ablation.The original stable order of soil particles is broken, shear strength is weakened, and finally collapse disaster occurs under the excitation of human activities or environmental changes.Based on the analysis of the cause of freezing and thawing of loess collapse in this paper, the site sampling of collapse disaster point is adopted, and the sampling soil is packed with plastic film to simulate the freezing and thawing cycle conditions of soil samples under closed system, so as to simulate the freezing and thawing cycle conditions of soil samples under closed system.The results of direct shear strength tests before and after freezing and thawing were compared with those of soil samples before and after freezing and thawing, such as shear strength, cohesion, internal friction angle, water content and so on.The moisture content of soil sample subjected to freeze-thaw cycle will decrease and the cohesive force will decrease, and the internal friction angle of soil sample subjected to freezing and thawing cycle will be smaller than that of the original loess after the vertical pressure applied in the direct shear test is smaller than that of the original loess.When the vertical pressure increases to a certain extent, the internal friction angle of the soil becomes larger and larger than the original loess after freezing and thawing, and the shear strength of the corresponding soil increases when the first vertical load increases to the other vertical load.When the initial vertical pressure is small, the increase of shear strength is larger than that of frozen and thawed soil, and with the increase of vertical pressure, the increase of soil mass is larger than that of original soil, and the important factor causing freezing and thawing failure of soil is the content of pore water in soil.When the pore water content is large, the frozen swelling is larger and the ice body melts and shrinks greatly. These factors all affect the whole structure of the original soil and cause the strength of the soil to decrease.If the amount of water in the pore is less, the expansion of frozen ice body is relatively small, and the influence on the structure of the original soil is also small.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P642.21

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本文編號(hào)：1763404