【摘要】：黃土作為一種特殊的第四紀(jì)松散沉積物,粒級組成以粉粒為主,粘粒次之。粘粒組分由于地域的不同常具較大差異。我國黃土覆蓋面積達(dá)64萬平方公里,區(qū)域分布上存在一定的變化規(guī)律,整體上從西北向東南粒度由粗逐漸變細(xì),粒組中砂粒含量減少,粘粒含量增多。在不同級配條件下黃土微觀結(jié)構(gòu)所反映的顆粒排列、膠結(jié)程度,孔隙架構(gòu)及骨架顆粒接觸狀態(tài)的差異,直接影響其宏觀力學(xué)性狀的變化,加之不同地域間由于沉積時間、應(yīng)力環(huán)境等自然因素的特殊性,單純的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)不足以揭示級配變化對黃土力學(xué)性質(zhì)的影響機(jī)制。為研究粘粒組分對于黃土力學(xué)性質(zhì)的影響機(jī)制,本文首先以延安新區(qū)粘性黃土為研究對象,利用篩分法與靜水沉降法相結(jié)合的分選方式,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)黃土試樣級配的人為可控。然后,在此基礎(chǔ)上制備了不同粘粒含量序列的黃土試樣,并進(jìn)行一系列室內(nèi)土工試驗(yàn),獲得了其在不同荷載情況下的力學(xué)參數(shù)。通過開展室內(nèi)快剪試驗(yàn),分析了不同含水率條件下,試樣承受剪切作用時粘粒對抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響規(guī)律;通過開展室內(nèi)有側(cè)限一維固結(jié)試驗(yàn),分析了不同含水率條件下,試樣在壓縮過程中粘粒對固結(jié)參數(shù)的影響規(guī)律;通過開展固結(jié)不排水動三軸試驗(yàn),分析了不同圍壓條件下,試樣在承受動荷載時粘粒對動力特性參數(shù)的影響規(guī)律。最后,利用掃描電鏡觀察不同粘粒含量黃土試樣的顆粒接觸、孔隙架構(gòu)等微觀結(jié)構(gòu)特征,并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果探討了粘粒組分對黃土力學(xué)性質(zhì)的影響機(jī)制。
【圖文】：

崩塌地點(diǎn)處于呂梁山脈西坡，屬于黃土侵蝕地貌，崩塌體積約為 2.5 萬立方米（圖1.1），發(fā)生災(zāi)害的主要原因?yàn)辄S土體結(jié)構(gòu)松散，節(jié)理發(fā)育，利于雨雪滲入[4]。2011 年 9月 17 日，陜西省西安市霸橋區(qū)石家道村白鹿源北坡發(fā)生特大黃土滑坡災(zāi)害，災(zāi)害規(guī)模達(dá) 2.4×105m3（圖 1.2），共造成 32 人死亡、5 人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失 5200 萬元[5]，發(fā)生災(zāi)害的主要原因?yàn)榛麦w垂直節(jié)理發(fā)育，上部馬蘭黃土土質(zhì)疏松，易于雨水滲入，在強(qiáng)降雨作用下容易產(chǎn)生失穩(wěn)滑動。因此，要準(zhǔn)確認(rèn)識我國黃土工程地質(zhì)問題，掌

圖 1.1 呂梁市中陽縣張子山鄉(xiāng)黃土崩塌 圖 1.2 霸橋區(qū)石家道村白鹿源北坡黃土滑坡1.2 選題依據(jù)黃土顆粒組成直接影響土體微觀結(jié)構(gòu)，從而改變其物理力學(xué)性質(zhì)。國內(nèi)外學(xué)者對黃土顆粒及其微觀結(jié)構(gòu)曾做過大量的研究工作。在陜北黃土高原，自 20 世紀(jì) 50 年代，我國學(xué)者先后對該地區(qū)黃土顆粒組分作了全面的測試、統(tǒng)計(jì)工作，黃土顆粒由西北向東南粒度逐漸變細(xì)的區(qū)域分布特征已經(jīng)被許多學(xué)者認(rèn)可。其中延安地區(qū)粘性黃土，砂粒含量較少，，粘粒含量較多，因此粘粒中的粘土礦物、碳酸鹽等組分密切影響著黃土的膠結(jié)作用、承載強(qiáng)度、親水性質(zhì)等物理力學(xué)性質(zhì)。自 2012 年 4 月，延安開始實(shí)施以 中疏外擴(kuò)，上山建城 為發(fā)展戰(zhàn)略的 造城運(yùn)動 ，通過 削山、填溝、造地、建城 的方式建造了一個兩倍于舊城區(qū)的新城[6]，在濕陷性黃土場地進(jìn)行如此規(guī)模巨大的巖土工程建設(shè)也潛藏了許多工程地質(zhì)問題。在工程建設(shè)過程中，高填方邊坡的穩(wěn)定性、濕陷性黃土的不均勻沉降、動力荷載的黃土響應(yīng)機(jī)制都在各方面制約著生產(chǎn)實(shí)踐的開展，而這些潛
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU444

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本文編號：2520285