黃土高原地處北半球干旱-半干旱氣候區(qū),農(nóng)業(yè)是該區(qū)域內(nèi)勞動(dòng)人民賴(lài)以生存的基礎(chǔ),惡劣的氣候條件與日益發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的矛盾使得引水灌溉得以廣泛推行。由灌溉引發(fā)的黃土地質(zhì)災(zāi)害具有高頻、群發(fā)、災(zāi)難性等特點(diǎn),從而危脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全,水致黃土地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因無(wú)外乎與黃土遇水軟化的水敏力學(xué)行為有關(guān)。本文選題依托國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“黃土重大災(zāi)害及災(zāi)害鏈的發(fā)生、演化機(jī)制與防控理論”,選擇位于黃土高原南部的陜西省涇陽(yáng)縣涇河右岸黃土塬為研究區(qū),以該地區(qū)離石黃土為研究對(duì)象,通過(guò)野外調(diào)查、控制初始含水量變化的土工試驗(yàn)和微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn),從宏觀、細(xì)觀、微觀不同尺度研究了離石黃土水敏特性和災(zāi)變機(jī)理,提出離石黃土水敏程度的量化參數(shù)及災(zāi)變的評(píng)價(jià)體系;在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了涇陽(yáng)南塬黃土邊坡的地質(zhì)力學(xué)模型,揭示了黃土水敏性在黃土邊坡滑移中產(chǎn)生的災(zāi)變效應(yīng),為綜合評(píng)價(jià)黃土水敏性災(zāi)變的研究提供了行之有效的思路。本文的主要研究成果如下:（1）涇陽(yáng)南塬獨(dú)特的工程地質(zhì)環(huán)境為滑坡災(zāi)害的孕育和發(fā)展提供了良好的條件。其中不合理的引水灌溉是本區(qū)黃土滑坡發(fā)生的一種重要的外動(dòng)力因素,高陡的邊坡及單面臨空的地形特點(diǎn)為滑坡的發(fā)生提供了地質(zhì)基礎(chǔ)... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

黃土高原灌溉引發(fā)黃土滑坡典型實(shí)例（a）甘肅黑方臺(tái)黨川2#滑坡[10]

滑坡的主要內(nèi)、外誘因；人類(lèi)水事活動(dòng)的不規(guī)律性、黃土-水相互作用性極大增加了水致黃土滑坡預(yù)測(cè)預(yù)防的難度。體而言，水致黃土滑坡是水敏性黃土災(zāi)變的主要宏觀表現(xiàn)。弱膠結(jié)、欠的組構(gòu)特征構(gòu)成了黃土水敏災(zāi)變的物性基礎(chǔ)，進(jìn)而導(dǎo)致黃土地區(qū)水致滑下方面的獨(dú)特性：（1）地表水的入滲引發(fā)淺埋黃土層增濕濕陷[15]，產(chǎn)為大量水體的下滲提供優(yōu)勢(shì)通道。（2）孔隙通道與裂隙通道加快了地的滲流速率[16,17]，提高了斜坡底部土體的飽和度，弱化了天然黃土的抗低了邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。（3）周期性水事活動(dòng)將地表水轉(zhuǎn)化為地下水水平衡，原本飽水的土層孔隙水壓力仍然逐漸增大，導(dǎo)致飽和黃土層發(fā)]而潰散破壞，引起坡體失穩(wěn)（圖 1.2）。如何揭示并掌握黃土與水之過(guò)程以及黃土自身的水敏工程特性（包括濕陷、軟化、液化等災(zāi)變）是土地區(qū)水土流失、水致黃土地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的關(guān)鍵，也是黃土地區(qū)生態(tài)文需要解決的重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題。

圖 1.3 典型結(jié)構(gòu)性黃土微結(jié)構(gòu)特征（據(jù)高國(guó)瑞，雷祥義）（a）顆粒形態(tài)包括粒狀骨架顆粒與凝塊狀骨架顆粒，（b）孔隙類(lèi)型包括粒間孔隙與膠結(jié)物孔隙至二十世紀(jì)八十年代末期，計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)與數(shù)字圖像處理技術(shù)蓬勃發(fā)展，為黃土微結(jié)構(gòu)的量化研究提供了技術(shù)支撐，其中黃土顯微結(jié)構(gòu)量化研究中出現(xiàn)的顯著突破即二十一世紀(jì)初的分形理論在土體微結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用：?jiǎn)檀涸妊芯苛四暇┫率顸S土的粒度分形特征，并揭示了粒度分維是土體工程地質(zhì)性質(zhì)差異的本質(zhì)[26]；王常明等采用分形理論研究了黃土濕陷前后的孔隙特征，結(jié)果顯示濕陷過(guò)程是孔隙分形維數(shù)減小的過(guò)程[27]；任權(quán)等在研究了動(dòng)荷載作用下黃土變形前后的微結(jié)構(gòu)分形特征后，發(fā)現(xiàn)孔隙分形維數(shù)與土體的動(dòng)強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系[28]。分形理論及相應(yīng)的分形參數(shù)被引入用于量化黃土微結(jié)構(gòu)要素，不僅實(shí)現(xiàn)了黃土微結(jié)構(gòu)的量化表達(dá)，還為黃土結(jié)構(gòu)性由微觀到細(xì)觀多尺度研究搭建了橋梁。在黃土微結(jié)構(gòu)形態(tài)量化研究的同時(shí)，部分學(xué)者引入了能夠定量化描述土體結(jié)構(gòu)性的物理力學(xué)參數(shù)，如“結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力”、“結(jié)構(gòu)強(qiáng)度”和“綜合結(jié)構(gòu)勢(shì)”等。張煒等在研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]黃土濕陷性的微結(jié)構(gòu)效應(yīng)及其評(píng)價(jià)方法研究[D]. 高凌霞.大連理工大學(xué) 2011
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碩士論文
[1]涇陽(yáng)南塬斜坡地下水位與穩(wěn)定度的關(guān)系研究[D]. 韓波.西安科技大學(xué) 2015
[2]非飽和黃土特征曲線的研究[D]. 江耀.蘭州大學(xué) 2012
[3]黃土的水敏性與結(jié)構(gòu)性研究[D]. 吳興輝.西安理工大學(xué) 2006
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本文編號(hào)：3042816