粒度組成和裂隙特征對(duì)崩崗侵蝕的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 02:46
花崗巖殘積土廣泛分布于我國(guó)南部地區(qū),在南方熱帶、亞熱帶氣候環(huán)境下,由于殘積土土質(zhì)疏松、大量裂隙發(fā)育、易崩解及力學(xué)性能差等特點(diǎn),導(dǎo)致該區(qū)域大量崩崗發(fā)育,造成嚴(yán)重的水土流失,降低土地質(zhì)量。在崩崗的發(fā)育過(guò)程中,土壤粒度組成和裂隙特征對(duì)崩崗侵蝕的影響,還需要深入的探討。本研究以于都縣崩崗治理示范區(qū)的花崗巖殘積土為研究對(duì)象,基于粒度組成和淺層裂隙兩種不同的土體結(jié)構(gòu)模式,通過(guò)室內(nèi)降雨試驗(yàn),研究上述因素對(duì)崩崗侵蝕的影響,主要得出以下研究結(jié)論:(1)基于土工試驗(yàn),考慮粒度組成對(duì)土壤開裂的影響,進(jìn)而對(duì)不同粒度組成和裂隙特征下土體的入滲性能進(jìn)行深入分析。結(jié)果表明,砂礫含量高的花崗巖殘積土,裂隙面積率越低,裂隙網(wǎng)格細(xì)密,寬度及深度值較小。并且,砂礫含量高的土體,滲透性越好,穩(wěn)定入滲率更高。相比較,表層裂隙對(duì)土壤的初始入滲率影響較大,當(dāng)裂隙率達(dá)到6.59%,初始入滲率相對(duì)穩(wěn)定入滲速率提高了 2個(gè)數(shù)量級(jí);表層裂隙對(duì)穩(wěn)定入滲率的影響較小,由于裂隙的吸濕愈合,其穩(wěn)定入滲率基本相同。(2)查閱大量文獻(xiàn)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù),確定了研究區(qū)花崗巖殘積土的粒度組成存在較大的差異性、不同形式的裂隙大量分布,上述因素與崩崗侵蝕發(fā)育...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.于都縣崩崗研究區(qū):(a)地理位置圖;(b)崩崗治理;(c)研究區(qū)衛(wèi)星圖??9??
?第2章花崗巖殘積土裂隙演化規(guī)律及入滲試驗(yàn)??2.1.2氣候條件??該地區(qū)水資源豐富,四季分明。根據(jù)當(dāng)?shù)兀保梗担保玻埃保改隁庀筚Y料統(tǒng)計(jì)出全年??降雨及氣溫?cái)?shù)據(jù)如圖2-2所示,平均年降水量達(dá)到1507mm,集中在多風(fēng)季節(jié)??(4?6月),此階段的降雨量約占全年降雨量的47%。其中,年平均氣溫達(dá)到19.7°C,??極端氣溫為39.9°C?(8月)和-4°C?(2月),年日照時(shí)數(shù)1621.9小時(shí),屬于典型的??亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。季風(fēng)氣候的特征適合花崗巖殘積土的發(fā)育與形成,導(dǎo)致這??一地區(qū)季節(jié)性地發(fā)生崩崗侵蝕現(xiàn)象,所以于都縣是江西省內(nèi)崩崗的重災(zāi)區(qū)。??EZD近年月平均降雨量??—■一近年月最高氣溫一?一?2017年月最高氣溫一—2018年月最高氣溫??—一近年月最低氣溫^一2017年月最低氣溫*^-2018年月最低氣溫??250??]?40??_?125?-?^?-?10?E|????1〇〇?-?-?5?if??&?75:?^?r-i??????—?-?-5??⑷廠? ̄1?I ̄ ̄?-?-10??25?-?-?-15??()?|?lll.il.?垂?I???(?I???I???\?_,()??1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12?^??月份??圖2-2.于都縣近年氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)??2.1.3?土壤特性??花崗巖風(fēng)化土是崩崗主要的物質(zhì)基礎(chǔ),崩崗剖面自上而下劃分為表土層、紅??土層、砂土層、碎屑層和裂隙風(fēng)化層,其中崩崗涉及到土層主要包括:表土層、??紅土層和砂土層。并且,華南花崗巖風(fēng)化土的粒度構(gòu)成多具有粗細(xì)混雜的特點(diǎn),??大粒徑的砂礫含量較多,而粘粒含量較少,
?第2章花崗巖殘積土裂隙演化規(guī)律及入滲試驗(yàn)???圖2-3.崩崗發(fā)育中沙土流失及裂隙潛蝕現(xiàn)象??據(jù)調(diào)查,崩崗?fù)喟l(fā)于強(qiáng)降雨時(shí)期,徑流給崩崗的發(fā)育過(guò)程提供了主要的??侵蝕動(dòng)力,一方面,強(qiáng)降雨是坡面侵蝕力的主要來(lái)源,直接機(jī)械性的破壞土體表??層結(jié)構(gòu),并不斷地向土體內(nèi)部發(fā)展。另一方面,土壤在不斷地干濕交替作用下產(chǎn)??生內(nèi)部孔隙和裂縫,為雨水的入滲提供優(yōu)勢(shì)通道,從而導(dǎo)致外層土體在水力和重??力共同作用下不斷崩塌剝落,加劇崩崗發(fā)育和水土流失現(xiàn)象。但是,在某一確定??區(qū)域內(nèi)的降雨量分布較為均勻,但該地區(qū)崩崗的發(fā)育程度仍存在一定的空間差??異性。由此得出,在崩崗發(fā)育初始階段,風(fēng)化巖殘積土的土壤性質(zhì)和淺層裂隙也??是其過(guò)程的決定性因素。并且,眾多學(xué)者表明,風(fēng)化巖殘積土的抗蝕性弱是崩崗??形成的物質(zhì)基礎(chǔ),孔隙大、土質(zhì)疏松易崩解成為崩崗發(fā)育的內(nèi)在基礎(chǔ)條件[32];??于上述調(diào)查結(jié)果,本章從土壤粒度組成和裂隙特征的差異性出發(fā),通過(guò)土工試驗(yàn)??分析上述因素對(duì)土壤入滲性能的影響。??試驗(yàn)材料為風(fēng)化花崗殘積土,土質(zhì)主要以凝灰質(zhì)砂巖風(fēng)化土為主,并且節(jié)理??裂隙發(fā)育非常明顯。通過(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)測(cè)得,現(xiàn)場(chǎng)土壤孔隙度為51.89%,天然??千密度為1.51?gmm-3;◢弾r殘土的塑性指數(shù)為12.5,液限含水率為40.0%,塑??限含水率為27.52%,原始土樣的其它基本物理性質(zhì),如表2.2所示。利用x射??線衍射法測(cè)定花崗巖殘積土的礦物組成為石英(62.1%)、高嶺石(26.1%)、長(zhǎng)石??(9.4%)和針鐵礦(2_2%)。將采集的表層土壤(0?60cm)進(jìn)行風(fēng)干處理并除去??石塊及植物殘?bào)w等,保證處理后的土壤具有均質(zhì)性。??12??
本文編號(hào):3333297
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.于都縣崩崗研究區(qū):(a)地理位置圖;(b)崩崗治理;(c)研究區(qū)衛(wèi)星圖??9??
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?第2章花崗巖殘積土裂隙演化規(guī)律及入滲試驗(yàn)???圖2-3.崩崗發(fā)育中沙土流失及裂隙潛蝕現(xiàn)象??據(jù)調(diào)查,崩崗?fù)喟l(fā)于強(qiáng)降雨時(shí)期,徑流給崩崗的發(fā)育過(guò)程提供了主要的??侵蝕動(dòng)力,一方面,強(qiáng)降雨是坡面侵蝕力的主要來(lái)源,直接機(jī)械性的破壞土體表??層結(jié)構(gòu),并不斷地向土體內(nèi)部發(fā)展。另一方面,土壤在不斷地干濕交替作用下產(chǎn)??生內(nèi)部孔隙和裂縫,為雨水的入滲提供優(yōu)勢(shì)通道,從而導(dǎo)致外層土體在水力和重??力共同作用下不斷崩塌剝落,加劇崩崗發(fā)育和水土流失現(xiàn)象。但是,在某一確定??區(qū)域內(nèi)的降雨量分布較為均勻,但該地區(qū)崩崗的發(fā)育程度仍存在一定的空間差??異性。由此得出,在崩崗發(fā)育初始階段,風(fēng)化巖殘積土的土壤性質(zhì)和淺層裂隙也??是其過(guò)程的決定性因素。并且,眾多學(xué)者表明,風(fēng)化巖殘積土的抗蝕性弱是崩崗??形成的物質(zhì)基礎(chǔ),孔隙大、土質(zhì)疏松易崩解成為崩崗發(fā)育的內(nèi)在基礎(chǔ)條件[32];??于上述調(diào)查結(jié)果,本章從土壤粒度組成和裂隙特征的差異性出發(fā),通過(guò)土工試驗(yàn)??分析上述因素對(duì)土壤入滲性能的影響。??試驗(yàn)材料為風(fēng)化花崗殘積土,土質(zhì)主要以凝灰質(zhì)砂巖風(fēng)化土為主,并且節(jié)理??裂隙發(fā)育非常明顯。通過(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)測(cè)得,現(xiàn)場(chǎng)土壤孔隙度為51.89%,天然??千密度為1.51?gmm-3;◢弾r殘土的塑性指數(shù)為12.5,液限含水率為40.0%,塑??限含水率為27.52%,原始土樣的其它基本物理性質(zhì),如表2.2所示。利用x射??線衍射法測(cè)定花崗巖殘積土的礦物組成為石英(62.1%)、高嶺石(26.1%)、長(zhǎng)石??(9.4%)和針鐵礦(2_2%)。將采集的表層土壤(0?60cm)進(jìn)行風(fēng)干處理并除去??石塊及植物殘?bào)w等,保證處理后的土壤具有均質(zhì)性。??12??
本文編號(hào):3333297
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