本文選題：非飽和黃土　切入點：抗剪特性　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)（北京）》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：黃土是一類典型的結(jié)構(gòu)性土體，黃土地區(qū)的許多工程事故、地質(zhì)災(zāi)害都與黃土的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。滑坡是我國黃土地區(qū)最常見的災(zāi)害類型之一，而黃土滑坡的變形破壞特征受制于黃土的抗剪特性。結(jié)構(gòu)在黃土抗剪強度中的作用一直是工程地質(zhì)領(lǐng)域研究的熱點問題，然而針對結(jié)構(gòu)的作用程度及控制機理依舊爭議不斷。目前，滑坡災(zāi)害已經(jīng)成為黃土地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。針對上述問題，本文在前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，以蘭州黃土為對象，以黃土的抗剪特性為切入點，主要進行了以下四部分內(nèi)容的試驗研究與數(shù)值計算。 利用直接剪切與三軸剪切兩類方法進行了大量室內(nèi)試驗，對比研究了不同試驗條件下天然與重塑非飽和黃土抗剪特性及其變化規(guī)律。結(jié)果顯示，隨著天然結(jié)構(gòu)破壞、喪失，天然黃土的抗剪強度與粘聚力均顯著降低，但其內(nèi)摩擦角的降低幅度并不明顯。 在對比分析天然與重塑黃土的抗剪強度及其參數(shù)差異特征的基礎(chǔ)上，借助結(jié)構(gòu)強度與靈敏度兩類結(jié)構(gòu)性定量化參數(shù)，直接衡量了結(jié)構(gòu)對黃土抗剪特性的作用程度。研究發(fā)現(xiàn)，使用不同試驗方法獲取抗剪強度和強度參數(shù)的情況下，結(jié)構(gòu)在黃土抗剪特性中的作用程度既有相似之處，又有很大差異。研究認為，結(jié)構(gòu)對不同試驗條件下黃土抗剪特性的控制規(guī)律基本相似，但受圍壓影響，三軸條件下黃土的抗剪強度及其參數(shù)對結(jié)構(gòu)變化的靈敏度低于直剪強度與其參數(shù)。 通過掃描電鏡、壓汞儀與壓力板儀三種試驗途徑系統(tǒng)分析了結(jié)構(gòu)對黃土抗剪特性的控制機理。研究發(fā)現(xiàn)，黃土結(jié)構(gòu)體系中骨架顆粒間難溶鹽、易溶鹽及粘粒的膠結(jié)作用，大孔隙塌陷作用對黃土抗剪特性的控制作用最為關(guān)鍵，尤以粘粒的膠結(jié)作用在結(jié)構(gòu)對黃土抗剪特性的作用中最為顯著，碳酸鹽的作用次之。相對而言，非飽和基質(zhì)吸力的作用較弱。 基于蘭州市亨達小區(qū)回填黃土滑坡實例，開展了填土與天然土邊坡穩(wěn)定性對比分析，驗證了結(jié)構(gòu)在維持斜坡穩(wěn)定性中的作用。 上述研究成果對目前黃土地區(qū)的工程建設(shè)具有重要的實用和指導(dǎo)價值，，并且加深了對黃土滑坡形成機理的認識。
[Abstract]:Loess is a kind of typical structural soil. Many engineering accidents and geological disasters in loess area are closely related to the substable structure of loess. Landslide is one of the most common types of disasters in loess region of China. However, the deformation and failure characteristics of loess landslide are restricted by the shear characteristics of loess. The role of structure in the shear strength of loess has always been a hot issue in engineering geology. At present, landslide disaster has become one of the great challenges to the economic development of loess region. In view of the above problems, this paper is based on the previous research. Taking Lanzhou loess as the object and the shear characteristics of loess as the breakthrough point, the following four parts of experimental research and numerical calculation are carried out. A large number of laboratory tests were carried out by means of direct shear and triaxial shear, and the shear resistance of natural and remolded unsaturated loess under different test conditions was studied. The results showed that the natural structure was lost with the destruction of natural structure. The shear strength and cohesion of natural loess are significantly decreased, but the reduction of internal friction angle is not obvious. On the basis of comparing and analyzing the shear strength and parameter difference between natural loess and remolded loess, and with the help of two kinds of structural quantitative parameters, structural strength and sensitivity, this paper directly measures the effect of structure on the shear characteristics of loess. When different test methods are used to obtain shear strength and strength parameters, the effect of the structure on the shear properties of loess is not only similar but also very different. The shear strength of loess under triaxial condition and its parameter sensitivity to structural change are lower than that of direct shear strength and its parameters under the influence of confining pressure. The control mechanism of the structure on the shear characteristics of loess was analyzed systematically by means of three experimental ways of scanning electron microscope, mercury injection instrument and pressure plate instrument. It was found that the insoluble salt between skeleton particles, soluble salt and the cementation of clay particles were found in loess structure system. Macroporous collapse plays the most important role in controlling the shear properties of loess, especially the cementation of clay particles is the most significant in the effect of structure on the shear characteristics of loess, and the effect of carbonate is the second. The suction of unsaturated matrix is weak. Based on the example of backfilled loess landslide in Hengda district of Lanzhou City, the stability of filling slope and natural soil slope is compared and analyzed, which verifies the function of structure in maintaining slope stability. The above research results have important practical and guiding value for the engineering construction in loess area at present, and deepen the understanding of the formation mechanism of loess landslide.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU444

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黨進謙,郝月清,李靖;非飽和黃土抗拉強度的研究[J];河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年06期

2 倪萬魁,牛富俊,劉東燕;降雨入滲對非飽和黃土強度的影響分析[J];工程勘察;2002年03期

3 邢義川,謝定義,汪小剛,李振;非飽和黃土的三維有效應(yīng)力[J];巖土工程學(xué)報;2003年03期

4 張煒,張?zhí)K民;非飽和黃土地基的變形特性[J];巖土工程學(xué)報;1998年04期

5 劉春,丁力;非飽和黃土強度特性的常規(guī)三軸試驗研究[J];地質(zhì)與勘探;2002年05期

6 田堪良,張慧莉,張伯平,駱亞生;動扭剪荷載作用下非飽和黃土動力特性試驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2004年24期

7 張煒;張?zhí)K民;;非飽和黃土室內(nèi)力學(xué)性質(zhì)試驗研究[J];工程勘察;1991年03期

8 李靖,黨進謙,劉祖典;非飽和黃土中的吸力與有效應(yīng)力[J];西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;1997年04期

9 駱亞生;非飽和黃土在動、靜復(fù)雜應(yīng)力條件下的結(jié)構(gòu)變化特性及結(jié)構(gòu)性本構(gòu)關(guān)系研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2004年11期

10 黨進謙,李靖;非飽和黃土的強度特征[J];巖土工程學(xué)報;1997年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 黨進謙;閻寧霞;李靖;;非飽和黃土的強度和變形[A];巖石力學(xué)新進展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第七次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2002年

2 陳存禮;褚峰;董玉柱;蔣雪;李雷雷;曹澤民;;原狀非飽和黃土基質(zhì)吸力影響因素的研究[A];第十一屆全國土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

3 駱亞生;邢義川;;非飽和黃土的孔隙壓力特性[A];中國土木工程學(xué)會第八屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

4 井彥林;仵彥卿;林杜軍;王志杰;秦喜文;;非飽和黃土的視電阻率與其工程性質(zhì)關(guān)系研究[A];第二屆全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會論文集（下冊）[C];2006年

5 邢義川;謝定義;李永紅;;非飽和黃土濕陷過程的孔壓、變形和有效應(yīng)力[A];巖石力學(xué)新進展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第七次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2002年

6 田堪良;張慧莉;駱亞生;張伯平;羅碧玉;;黃土的結(jié)構(gòu)強度及其定量分析方法[A];巖石力學(xué)新進展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第七次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2002年

7 酈能惠;程展林;楊光華;;土的基本性質(zhì)和測試技術(shù)[A];中國土木工程學(xué)會第八屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

8 扈勝霞;陳正漢;王克宇;;非飽和原狀黃土的固結(jié)試驗研究[A];第九屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2006年

9 王婷;羅愛忠;邵生俊;;濕陷性黃土結(jié)構(gòu)性研究的回顧與探討[A];第二屆全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會論文集（下冊）[C];2006年

10 陳有亮;;虎門大橋東錨碇重力錨及基巖的穩(wěn)定性[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第三卷）[C];1996年

相關(guān)重要報紙文章 前3條

1 張濤;黃土地區(qū)公路地基處理方法[N];晉中日報;2010年

2 陳翌爽 冷秋;全新理念再造秀美山川[N];中國水利報;2003年

3 梁峻;漫漫黃土水保路　悠悠高原治理情[N];中國水利報;2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 閆亞景;結(jié)構(gòu)在非飽和黃土抗剪特性中的控制機理[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2013年

2 秦立科;非飽和黃土動力本構(gòu)模型及其在地鐵車站地震反應(yīng)分析中的應(yīng)用[D];長安大學(xué);2010年

3 馮志焱;非飽和黃土的結(jié)構(gòu)性定量化參數(shù)與結(jié)構(gòu)性本構(gòu)關(guān)系研究[D];西安理工大學(xué);2008年

4 駱亞生;非飽和黃土在動、靜復(fù)雜應(yīng)力條件下的結(jié)構(gòu)變化特性及結(jié)構(gòu)性本構(gòu)關(guān)系研究[D];西安理工大學(xué);2005年

5 賈錦繡;瀝青路面與橋面鋪裝抗剪特性研究[D];長安大學(xué);2011年

6 賈嘉陵;濕陷性黃土地層盾構(gòu)施工引發(fā)地層變形特性研究[D];北京交通大學(xué);2008年

7 李云璋;黃土地區(qū)密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)靜動力共同作用分析[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

8 孫萍;黃土破裂特性試驗研究[D];長安大學(xué);2007年

9 林斌;考慮損傷效應(yīng)的黃土流變模型研究[D];長安大學(xué);2005年

10 龍建輝;高速遠程黃土滑坡預(yù)測預(yù)報方法研究[D];長安大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李焱;不同振動頻率下非飽和黃土的動力特性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

2 江耀;非飽和黃土特征曲線的研究[D];蘭州大學(xué);2012年

3 孫茉;基于土—水特征曲線的非飽和黃土強度研究[D];長安大學(xué);2011年

4 魯興社;非飽和黃土氣態(tài)水與液態(tài)水遷移的試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

5 王朝陽;非飽和黃土的強度特性及非線性本構(gòu)模型研究[D];長安大學(xué);2004年

6 張龍黨;非飽和黃土凍結(jié)作用下水分遷移的實驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

7 盧靖;非飽和黃土水分遷移問題的試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2006年

8 周曉艷;非飽和黃土的應(yīng)力路徑試驗研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

9 吳志剛;非飽和黃土結(jié)構(gòu)強度與抗剪強度的試驗研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2007年

10 胡仲有;不同地區(qū)黃土的動力特性及其結(jié)構(gòu)性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

本文編號：1561419