黃土作為一種特殊的介質(zhì),以其強(qiáng)烈的結(jié)構(gòu)性、水敏性和地震易損性而聞名,其中水敏性和地震易損性又往往源于其結(jié)構(gòu)性,是結(jié)構(gòu)性的次生特性表現(xiàn)。黃土在天然的濕度下具有較高的強(qiáng)度,但因其復(fù)雜的物理特性使其在浸水后骨架結(jié)構(gòu)迅速發(fā)生改變和破壞,從而引發(fā)黃土濕陷、黃土液化和地基沉降等災(zāi)害,對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)存在著重大威脅,這些亟待解決的問(wèn)題需要對(duì)黃土的特殊性質(zhì)進(jìn)行深入的研究。黃土作為一種顆粒材料,黃土的宏觀災(zāi)變力學(xué)表現(xiàn)受控于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系,而這個(gè)體系的核心是孔隙、顆粒和骨架組成的特殊結(jié)構(gòu),以及基于此的顆粒接觸體系和力鏈結(jié)構(gòu)。因此,研究黃土的微結(jié)構(gòu)變化對(duì)評(píng)價(jià)黃土的工程特性具有重大意義。本文以陜西省白鹿塬地區(qū)不同黃土地層為研究對(duì)象,通過(guò)資料收集、野外勘察、原位試驗(yàn)、微結(jié)構(gòu)試驗(yàn)及圖像重構(gòu)等方法對(duì)黃土顆粒、孔隙及微結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,為該區(qū)黃土災(zāi)變力學(xué)理論的研究和黃土重大工程建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。主要成果歸納如下:(1)研究了白鹿塬不同黃土地層的三維微結(jié)構(gòu)特征,確定了白鹿塬地區(qū)黃土顆粒指標(biāo)(顆粒形態(tài)、顆粒大小分布、顆粒球度分布、顆粒定向性)、孔隙指標(biāo)(孔隙及孔喉)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)(顆粒接觸方式、骨架顆粒排列方式及微結(jié)構(gòu)類(lèi)型)的定量化特征。(2)黃土中顆粒三維形態(tài)主要分為板狀顆粒、長(zhǎng)條狀顆粒、多棱角狀顆粒、次球狀顆粒及棱狀顆粒五大類(lèi),按球度大小分為長(zhǎng)條狀及片狀(0-0.1)、次長(zhǎng)條狀及次片狀(0-0.3)、多棱角狀(0.3-0.7)、次球狀(0.7-0.9)及球狀(0.9-1),三維定量分析表明各個(gè)地層中多棱角狀顆粒最多,介于71.3%-94.7%之間,次球狀顆粒含量次之,含量范圍在4%-22.7%之間。(3)由顆粒定向分布特征分析可知,白鹿塬地區(qū)S_1、L_2、S_2、L_3、L_5、L_6、S_7、L_9及S_9九個(gè)地層大部分顆粒長(zhǎng)軸與Z軸夾角介介于70°-90°之間,即呈近水平分布,更易構(gòu)成相互支撐的鑲嵌結(jié)構(gòu);L_1、S_3、L_4、S_5、S_(10)及L_(11)六個(gè)地層大部分顆粒長(zhǎng)軸與Z軸夾角40°,即呈近垂直或傾斜分布,這些地層更易形成富含孔隙的亞穩(wěn)態(tài)架空結(jié)構(gòu)。(4)基于所建白鹿塬地區(qū)不同黃土地層孔隙三維微結(jié)構(gòu)模型提取出孔隙和孔隙體積均呈偏態(tài)分布,分布參數(shù)隨埋深的增加均逐漸減小,說(shuō)明孔隙類(lèi)型隨埋深的變化表現(xiàn)為:孔隙隨深度的增加,較小的孔隙數(shù)量逐漸增加,孔隙集團(tuán)化程度降低,分布密度增大,孔隙的形態(tài)更加復(fù)雜。通過(guò)將孔喉總面積和相應(yīng)地層滲透系數(shù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)孔隙三維微結(jié)構(gòu)模型在以大、中孔隙為主的黃土樣品中更加適用。白鹿塬地區(qū)黃土顆粒之間的接觸方式包括點(diǎn)-點(diǎn),點(diǎn)-線,面-面,點(diǎn)-面以及膠結(jié)接觸,骨架排列以架空排列和鑲嵌排列為主。按連結(jié)方式將白鹿塬地區(qū)微結(jié)構(gòu)類(lèi)型分為蜂窩結(jié)構(gòu)和絮凝結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TU444;P642.131
【部分圖文】：

第一章 概述第一章 概述研究意義國(guó)乃至世界上黃土分布面積最大、黃土發(fā)育最完整土地孕育了光輝的歷史文化和燦爛的華夏文明，是著“西部大開(kāi)發(fā)”和“一帶一路”等國(guó)家戰(zhàn)略的逐翻天覆地的變化。大量平山造城、治溝造地工程紛鐵、銀西高鐵、西電東送、西氣東輸?shù)认盗兄卮蠊^(qū)建設(shè)。這些重大工程的建設(shè)使黃土高原地區(qū)獲得臨許多亟待解決的重大黃土工程地質(zhì)問(wèn)題，如特大工程與環(huán)境互饋效應(yīng)、重大工程地震安全等。

長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文1.3.2 研究技術(shù)路線本文通過(guò)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)勘察、原位測(cè)試及野外調(diào)研等方法確定了研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)制樣、磨樣、觀測(cè)、圖像處理及重構(gòu)、定量化指標(biāo)確定及分析，研究不同黃土地層三維微結(jié)構(gòu)特征，對(duì)比分析不同地層黃土為微結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，確定參數(shù)隨地層及深度的變化規(guī)律，揭示黃土三維微結(jié)構(gòu)的特征。本文采用的技術(shù)路線如圖 1.2 所示：

第二章 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件第二章 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件自然地理概況白鹿塬地處陜西省西安市東南側(cè)，地跨長(zhǎng)安區(qū)（原長(zhǎng)安縣）、灞橋區(qū)、藍(lán)的灞河、浐河之間，東至簣山，西長(zhǎng)安，南靠秦嶺，北鄰灞河，居高臨下長(zhǎng)約 30 公里，南北寬 10 余公里，面積約 263 平方公里，海拔 600-700 米城長(zhǎng)安的東南屏障，西藍(lán)高速、312 國(guó)道、關(guān)中環(huán)線、滬陜高速貫通全境
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2868169