本文關鍵詞：四川理縣桃坪冰水堆積體強度特性研究

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【摘要】：理縣雜谷腦河河谷地帶廣泛分布有形成于第四紀更新世的大型、特大型冰水堆積體,受歷史沉積環(huán)境影響,這些堆積體往往具有較為復雜的物質組成和結構特征,同時,該地區(qū)特殊地質條件和頻繁地震活動,造就了這些冰水堆積體發(fā)生不同程度的持續(xù)變形和破壞,逐漸演化形成不穩(wěn)定斜坡或滑坡。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的大型工程建設的加快,冰水堆積物已成為人類工程建設的地質背景條件,與冰水堆積物相關的地質災害問題越來越突出。因此,針對這類冰水堆積體的抗剪強度特性開展深入研究具有重要的理論意義和應用價值。本文通過對四川理縣桃坪冰水堆積體的物質組成、粒度成分與結構特征的詳查和分析,并對該冰水堆積體的形成演化過程進行了探討;進而在完成一系列現(xiàn)場與室內試驗的基礎上對桃坪冰水堆積體的強度特性及抗剪強度衰減機理等進行了較為深入的研究和分析,獲得了如下幾點結論:1)冰水堆積體由粗顆粒和細顆粒構成,在空間分布上具有成層沉積特征,粗粒含量(碎石、礫石和砂粒)隨高程的降低而呈增大的趨勢,而細粒(粉粒和黏粒)含量則隨之減小。土體顆粒間接觸關系以泥質膠結為主,顆粒排列可見明顯韻律特征。2)在系統(tǒng)總結了冰水堆積物的分類及其成因的基礎上,結合冰水堆積體堆積沉積特點,以及堆積體物質結構、粒度成分及結構特征在空間分布上的變化特征,確定雜谷腦河沿線兩岸冰水堆積體主要成因為冰川谷地兩側冰水沉積中的冰阜階地,運用反向的方法分析這期間該區(qū)氣候變化特點,推演冰水堆積體在不同搬運堆積動力條件下形成演化過程。3)通過一系列室內物理性質測試結果表明,該冰水堆積物細粒土為硬塑狀粉質粘土。現(xiàn)場大剪試驗結果表明,角礫土(礫石含量8.6%,含水量7.9%)黏聚力C=20.54kPa,摩擦角υ=19.42°;當含水量32.7%時,其C=14.11kPa,υ=15.75°。粉質粘土(礫石含量0%,含水量16.9%)C=17.62kPa,υ=19.40°;當含水量31.5%時,其C=11.49kPa,υ=18.7°。4)完成了一系列不同礫石含量和含水量下冰水堆積物角礫土的三軸試驗,結合庫倫-莫爾強度公式,得到抗剪強度參數(shù)C=32kPa~35kPa,υ=19.8°~26.6°;獲取了各因素對抗剪強度參數(shù)的影響規(guī)律,得出存在最優(yōu)礫石含量值或粉黏土含量,提出了含水量和礫石含量的建議;并揭示了在較低圍壓應力下冰水堆積物角礫土的強度包絡線呈直線型,符合莫爾-庫倫破壞準則的理論。5)在一系列粉質粘土抗剪強度試驗的基礎上,發(fā)現(xiàn)冰水堆積物原狀土存在一定的結構性強度,隨著含水量變化而隨之減弱,含水量區(qū)間[17.6,21.2]為土的結構性破壞程度最大的含水量。6)利用X射線衍射、電鏡掃描和土水化學反應離子濃度測試等方法,對冰水堆積物細微觀機理的分析,發(fā)現(xiàn)黏土礦物和膠結物與水發(fā)生溶解等化學反應,引起黏土礦物顆粒細微觀結構改變,是加劇土體物理力學性質惡化的內在機理。7)在系統(tǒng)總結冰水堆積物抗剪強度影響因素及其與強度參數(shù)的關系的基礎上,基于細微觀與宏觀相結合的分析方法,發(fā)現(xiàn)冰水堆積物抗剪強度衰減是土-水物理化學作用引起內部結構變化的結果,這也是黏聚力對水的敏感度要強于摩擦角的原因;同時得到抗剪強度參數(shù)C、υ值與浸水時間t的函數(shù)公式,確定了36h和84h是冰水堆積物抗剪強度衰減與水溶液離子濃度變化的兩個臨界值點。
【關鍵詞】：冰水堆積體 粒度成分 結構特征 抗剪強度 強度衰減機理
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義11-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 冰水堆積物物質結構特征研究13-14
• 1.2.2 冰水堆積物成因及應用的研究14
• 1.2.3 冰水堆積物強度特性研究14-15
• 1.2.4 冰水堆積物強度衰減研究15-17
• 1.3 研究內容及技術路線17-19
• 1.3.1 研究內容17
• 1.3.2 技術路線17-19
• 第2章 研究區(qū)環(huán)境地質條件19-27
• 2.1 氣象條件19-21
• 2.1.1 氣象條件19-20
• 2.1.2 水文條件20-21
• 2.2 地形地貌21-22
• 2.3 地層巖性22-25
• 2.4 地質構造25
• 2.5 水文地質條件25-26
• 2.6 地震和其他動力條件26-27
• 第3章 冰水堆積體物質結構特征及形成演化過程27-47
• 3.1 冰水堆積體物質結構特征27-34
• 3.1.1 堆積體物質組成分析27-30
• 3.1.2 堆積體礦物成分特征30-31
• 3.1.3 堆積體物質粒度組成特征31-34
• 3.2 冰水堆積物的結構特征34-36
• 3.3 冰水堆積體成因分析36-37
• 3.3.1 冰前沉積物36-37
• 3.3.2 冰川接觸沉積物37
• 3.4 雜谷腦河冰水堆積體成因分析37-40
• 3.4.1 冰水堆積體發(fā)育分布特征37-39
• 3.4.2 冰水堆積體地形地貌特征39-40
• 3.4.3 冰水堆積體成因分析40
• 3.5 冰水堆積體形成演化過程分析40-46
• 3.6 本章小結46-47
• 第4章 冰水堆積物物理性質及抗剪強度特性研究47-79
• 4.1 冰水堆積體基本物理性質47-48
• 4.1.1 冰水堆積體密度及含水量特征47
• 4.1.2 冰水堆積體液塑限特征47-48
• 4.1.3 冰水堆積體比重特征48
• 4.2 冰水堆積體現(xiàn)場大剪試驗研究48-56
• 4.2.1 試驗原理及設備49-50
• 4.2.2 試驗場址選取及試樣特征50-51
• 4.2.3 試驗設計51
• 4.2.4 試驗方法及過程51-53
• 4.2.5 試驗結果及分析53-56
• 4.3 冰水堆積物角礫土室內常規(guī)三軸剪切試驗56-67
• 4.3.1 試驗設備及方案56-58
• 4.3.2 試驗過程58-59
• 4.3.3 試驗成果分析59-67
• 4.4 冰水堆積物粉質粘土室內直剪試驗67-77
• 4.4.1 不同含水量粉質粘土的直剪試驗68-72
• 4.4.2 不同含砂量粉質粘土的直剪試驗72-74
• 4.4.3 不同浸水時間粉質粘土的直剪試驗74-77
• 4.5 小結77-79
• 第5章 冰水堆積物抗剪強度衰減機理研究79-100
• 5.1 冰水堆積物遇水下的細微觀機理79-85
• 5.1.1 冰水堆積物遇水前后的礦物成分分析79-80
• 5.1.2 冰水堆積物與水物理化學反應分析80-83
• 5.1.3 冰水堆積物遇水后的微觀結構83-85
• 5.2 冰水堆積物試樣宏觀變形破壞特征分析85-90
• 5.2.1 現(xiàn)場大剪試樣破壞特征分析85-86
• 5.2.2 室內大型三軸試樣破壞特征分析86-88
• 5.2.3 直剪試樣破壞特征分析88-89
• 5.2.4 試樣破壞特征綜合分析89-90
• 5.3 冰水堆積物抗剪強度影響因素分析90-93
• 5.3.1 土的結構性90-91
• 5.3.2 粒度成分91
• 5.3.3 土的應力狀態(tài)91-92
• 5.3.4 含水量對抗剪強度的作用影響92-93
• 5.4 冰水堆積物抗剪強度衰減機理分析93-98
• 5.4.1 強度機制分析93-94
• 5.4.2 強度衰減機理分析94-98
• 5.5 小結98-100
• 結論及展望100-103
• 致謝103-104
• 參考文獻104-110
• 攻讀學位期間取得學術成果110

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1 張金梁;談談冰水混合的幾種情況[J];物理通報;1964年08期

2 毛雪瑛,柴之芳,馬淑蘭,楊正宗,徐道一,孫亦因,張勤文;無錫墜冰水的中子活化研究[J];核技術;1985年06期

3 趙柏林,馮志嫻;自然云中的冰水轉化過程[J];氣象學報;1965年04期

4 俞澤斌;;冰水“噴泉”[J];少兒科技;2011年10期

5 陳長海;朱瑜;秦田田;吳泠;左安友;;冰的熔解熱實驗中冰水質量比的探討[J];大學物理實驗;2012年03期

6 陳勇航;鄧軍英;張萍;馬承愚;何清;楊蓮梅;余其多;翟t熀，

本文編號：532034