【摘要】：崩崗是南方廣泛分布的一種土壤侵蝕類型,其崩壁的坍塌是侵蝕過(guò)程的關(guān)鍵,干濕交替引起土體損傷劣化是導(dǎo)致崩壁土體失穩(wěn)的重要因素,然而關(guān)于崩崗?fù)馏w損傷裂化的認(rèn)識(shí)不足。為探究干濕交替下花崗巖崩崗?fù)馏w的損傷劣化效應(yīng),本文以崩壁五個(gè)層次土體為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行干濕循環(huán)處理,通過(guò)圖像處理技術(shù)、直剪試驗(yàn)、超聲波速測(cè)定等方法,探討干濕循環(huán)對(duì)裂隙發(fā)育、抗剪強(qiáng)度和縱波波速變化的影響。研究結(jié)果如下:(1)五個(gè)土層裂隙總長(zhǎng)度、面裂隙率隨干濕循環(huán)次數(shù)的增加均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。紅土層、過(guò)渡層Ⅰ、碎屑層裂隙平均寬度隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加整體呈增大趨勢(shì),而砂土層、過(guò)渡層Ⅱ裂隙平均寬度呈先增后減趨勢(shì)。過(guò)渡層Ⅰ裂隙指標(biāo)變幅最大,砂土層裂隙指標(biāo)變幅最小。五個(gè)土層裂隙發(fā)育程度從高到低依次為紅土層過(guò)渡層Ⅰ砂土層過(guò)渡層Ⅱ碎屑層。容重是影響裂隙平均寬度的主導(dǎo)因子。(2)干濕循環(huán)作用主要導(dǎo)致花崗巖殘積土粘聚力衰減,內(nèi)摩擦角大小變化不大。五個(gè)土層粘聚力均隨含水率的增大而減小;內(nèi)摩擦角隨含水率增大整體呈減小趨勢(shì)。隨干濕循環(huán)次數(shù)的增加,五個(gè)土層粘聚力總體呈減小趨勢(shì)。在25%和18%含水率時(shí),紅土層粘聚力損傷劣化程度最大;在10%含水率時(shí),過(guò)渡層Ⅰ損傷劣化程度最大。礫石、有機(jī)質(zhì)、塑限是影響粘聚力、內(nèi)摩擦角損傷累積量的主導(dǎo)因子。(3)在不同含水率下,五個(gè)土層縱波波速均隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在裂隙、抗剪強(qiáng)度、縱波波速三者關(guān)系中,波速與裂隙平均寬度呈顯著負(fù)相關(guān),僅在高含水率下(25%),波速與粘聚力呈顯著正相關(guān)。因此,利用縱波波速推斷崩崗?fù)馏w損傷成為未來(lái)進(jìn)一步研究的重要方向。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S157.1
【圖文】：

而頻繁的干濕循環(huán)使微裂隙逐漸擴(kuò)展，最終形成宏觀裂縫（圖1-1），造成土體結(jié)構(gòu)松散，土體強(qiáng)度衰減損傷，而這種損傷是逐漸累積且不可能完全恢復(fù)的[7]，因此探究干濕循環(huán)以及次數(shù)造成的土體損傷對(duì)土體強(qiáng)度的影響程度尤為重要。然而目前關(guān)于崩崗?fù)馏w損傷裂化的研究較少，對(duì)土體損傷劣化與崩壁崩塌的關(guān)系認(rèn)識(shí)不足，限制了崩壁崩塌發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)。因此研究干濕交替環(huán)境下的崩崗?fù)馏w損傷劣化，可進(jìn)一步闡明崩壁崩塌機(jī)理提供理論依據(jù)，同時(shí)為崩崗的有效防治提供科學(xué)依據(jù)。

裂隙發(fā)育程度縱波波速圖2-1 技術(shù)路線圖裂隙長(zhǎng)度面裂隙率裂隙平均寬度分形維數(shù)粘聚力內(nèi)摩擦角波速損傷程度RSM-SY5(T)2.3 研究區(qū)概況研究區(qū)位于福建省安溪縣龍門鎮(zhèn)（24°57′N, 118°03′E），位于安溪縣東南部，地處戴云山脈南部延伸部分，地勢(shì)屬低山河谷盆地。該地區(qū)屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫 18 ℃，夏季（七月份）和冬季（1 月份）平均溫度分別為 22-29 ℃和 7-12 ℃，全年無(wú)霜期平均約 330 天。年平均降雨量為 1800 mm，受臺(tái)風(fēng)天氣影響，5 月到 9 月之間常伴有較強(qiáng)的降雨。季風(fēng)氣候使得該地區(qū)的土壤侵蝕具有季節(jié)性。該地區(qū)屬亞熱帶雨林植被帶

2 研究?jī)?nèi)容與方法unb.）、蘆葦（Phragmites australis Cav.）、鷓鴣草（Eriachne pallescens R.）、葜（Smilax china L.）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa Ait.）和赤楠（Syzygiumxifolium Hook）為主。該地區(qū)的土壤主要發(fā)育于花崗巖，在亞熱帶氣候的影響下巖石風(fēng)化迅速并成較深厚的風(fēng)化殼，有時(shí)風(fēng)化殼厚度可達(dá) 50 m，風(fēng)化殼主要由石英顆粒和長(zhǎng)質(zhì)的粘土礦物構(gòu)成[81]。陡坡上已經(jīng)風(fēng)化的物質(zhì)在沒有植被覆蓋保護(hù)時(shí)，極易降雨和徑流而被侵蝕[82]。福建省是華南地區(qū)受崩崗侵蝕影響最嚴(yán)重的省份之一，安溪縣位于福建省南部，是全省崩崗數(shù)量最多的地區(qū)。據(jù) 2005 年統(tǒng)計(jì)調(diào)查，安溪縣崩崗數(shù)量為,828 個(gè)，約占全省崩崗總數(shù)的 50%，崩崗數(shù)量和面積為福建省最高。其中龍鎮(zhèn)崩崗數(shù)量 1,228 個(gè)，密度為 7.86 個(gè)/km2，占安溪縣的 10%。龍門鎮(zhèn)崩崗侵劇烈，危害極大，在福建省崩崗發(fā)生區(qū)具有典型性和代表性。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2761709