【摘要】：以山西省黃土崩塌災(zāi)害為例,通過對山西省臨汾、呂梁、長治、忻州四市的災(zāi)害頻發(fā)區(qū)的黃土地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的實(shí)地調(diào)查和所收集資料的分析得出:一、山西省境內(nèi)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,黃土地質(zhì)災(zāi)害具有種類多、分布廣、頻率高的特點(diǎn),其中以崩塌為主,崩塌數(shù)占黃土地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的73%以上。且崩塌災(zāi)害受當(dāng)?shù)氐匦蔚孛�、氣象水文、地質(zhì)構(gòu)造的影響,且隨著山西省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類活動(dòng)對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生影響越來越大;除已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害外,山西省還存在大量潛在的黃土崩塌災(zāi)害隱患點(diǎn),這些災(zāi)害隱患對人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了極大威脅。二、黃土崩塌的發(fā)生是多種因素綜合作用的結(jié)果,包括黃土土體自身因素以及外部觸發(fā)因素。其中而黃土崩塌外部觸發(fā)因素即誘因主要為降雨、土壤凍融、地下水侵蝕、河流沖蝕、人類活動(dòng)及生物活動(dòng)等。其中降雨和凍融對黃土崩塌的影響最為嚴(yán)重。而降雨、凍融作為黃土崩塌的兩種誘發(fā)因素的共性是:災(zāi)害發(fā)生前期,土壤含水量急速增大,導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度不斷降低,且自重持續(xù)增大,土體間抗剪強(qiáng)度不足以維持自身重力,土體發(fā)生下落,形成崩塌災(zāi)害。針對黃土崩塌的水敏感性分析研究,對三個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)縣:吉縣、永和、臨縣的災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場取樣,并對所取的原狀土樣在不同含水量下進(jìn)行室內(nèi)直剪抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),分別對土體黏聚力和內(nèi)摩擦角這兩抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行與含水量關(guān)系分析。結(jié)果表明吉縣與永和兩縣土樣實(shí)驗(yàn)規(guī)律相似,表現(xiàn)為:黃土抗剪強(qiáng)度在界限含水量時(shí)達(dá)到最大,此時(shí)兩縣界限含水量分別為ωCJ為(17±2.00)%,ωCy為(15±2.00)%。而崩塌災(zāi)害發(fā)生時(shí),往往土體含水量遠(yuǎn)高于此界限含水量,抗剪強(qiáng)度隨含水量的增加急劇下降。此界限含水量可作為災(zāi)害地區(qū)災(zāi)害預(yù)警值。臨縣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:區(qū)別于吉縣與永和的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,抗剪強(qiáng)度總體上隨含水量增加呈下降趨勢,區(qū)別的原因在于臨縣黃土自然狀態(tài)下含水量低,孔隙率大,為支架大孔隙黃土,土骨架強(qiáng)度隨結(jié)構(gòu)強(qiáng)度貢獻(xiàn)率不大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要取決于顆粒間膠結(jié)物及晶體結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。這些物質(zhì)中的可溶性鹽及部分有機(jī)質(zhì)能在水中溶解,導(dǎo)致黃土中膠結(jié)物及晶體結(jié)構(gòu)潰散,粘聚力喪失;而吉縣永和黃土含水量高,空隙率低,強(qiáng)度主要取決于骨架強(qiáng)度與顆粒之間的膠結(jié)作用,當(dāng)土壤的含水量非常低時(shí),土粒間膠結(jié)力不能完全發(fā)揮其作用,土壤黏聚力較低;而隨著含水量不斷增大,膠結(jié)作用力發(fā)揮作用且不斷增大,進(jìn)而土壤黏聚力不斷增加。
[Abstract]:Taking the loess collapse disaster of Shanxi Province as an example, it is concluded that the geological environment in Shanxi province is complicated and the loess geological hazard has many kinds, The distribution is wide and the frequency is high, in which the collapse is the main and the number of collapse accounts for more than 73% of the total number of geological disasters in the loess area. and with the development of Shanxi's economy, the impact of human activities on the geological disasters is becoming more and more serious; in addition to the geological disasters that have taken place, a large number of potential hidden danger points of the loess collapse in Shanxi are also existed, The hidden danger of these disasters poses a great threat to the lives and property of the people. 2. The occurrence of loess collapse is the result of the comprehensive effect of various factors, including the self-factors of loess soil and the external trigger factors. Among them, the external trigger factors of loess collapse are rainfall, soil freeze-thaw, groundwater erosion, river erosion, human activities and biological activities. The effect of rainfall and freeze-thaw on the collapse of loess is the most serious. In the early stage of the disaster, the water content of the soil is rapidly increased, the shear strength of the soil is continuously reduced, and the self-weight is continuously increased, and the shear strength between the soil bodies is not sufficient to maintain the self-gravity and the soil mass can fall, And the collapse hazard is formed. In view of the water sensitivity analysis of the collapse of the loess, the field sampling is carried out on the disaster points of three geological disasters, namely, Jixian, Yongand and Linxian, and the experimental results of the shear strength of the indoor direct shear under different water content are carried out on the original undisturbed soil samples. The relationship between the cohesive force and internal friction angle of the soil and the water content were analyzed. The results show that the experimental rules of the soil samples in Jixian and Yongand two counties are similar, and the results show that the shear strength of the loess reaches the maximum in the limit water content, and the water content of the two counties is respectively (17-2.00)% and (15-2.00)% respectively. In the event of collapse, the water content of soil is much higher than the water content of this limit, and the shear strength decreases sharply with the increase of water content. The water content of this limit can be used as the early warning value of the disaster area. The experimental results of Linxian County are as follows: the experimental law of Jixian and Yonghe is different, and the shear strength decreases with the increase of the water content, and the difference is that the water content in the natural state of the loess in Linxian is low and the porosity is large, which is the large-pore loess of the support. The strength of the soil skeleton is less than that of the structural strength, and the structural strength depends on the properties of the interparticle bond and the crystal structure. The soluble salts and some of the organic matter in these materials can be dissolved in water, and the cement and the crystal structure in the loess are broken and the cohesion is lost; and the water content of the permanent and loess in the Jixian County is high, the void rate is low, and the strength is mainly determined by the cementation effect between the strength of the skeleton and the particles, When the water content of the soil is very low, the bonding force between the soil and the soil can not fully play its role, and the cohesive force of the soil is low; and as the water content is increasing, the binding force of the soil is increased, and the cohesive force of the soil is increased.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.21

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本文編號：2438964