中文名 | 黄土边坡中水盐运移对剪切行为影响的试验研究 | 依托单位 | 兰州大学 |
---|---|---|---|
项目负责人 | 张帆宇 | 项目类别 | 青年科学基金项目 |
黄土灌区边坡中水盐运移改变水化学性质,致使剪切行为发生动态的变化,结果导致了严重的滑坡灾害,造成了大量的经济损失和人员伤亡。黄土灌区的滑坡通常是由于水入渗到边坡底部改变土中的盐分浓度和成分而降低土剪切强度所致。因此,加强灌溉入渗黄土边坡中水盐运移对剪切行为影响的研究,对认识和防控黄土滑坡灾害具有重要理论意义。本项目以甘肃永靖黑方台为研究对象,基于灌溉或降雨入渗改变水环境和土行为及诱发滑坡等实际问题,开展了现场泉眼水化学性质周期性测试,高密度电法和地震法的地球物理现场勘探,室内黄土物理化学性质和微观结构成分的分析,饱和黄土大型环剪和三轴剪切试验研究。现场观测结果发现,黑方台长期的灌溉活动改变了台塬区地下水的化学性质,并随着灌溉活动具有时空变异的规律,从而影响了台塬周边饱和黄土物理化学、强度和渗透的行为。室内试验的结果显示,盐分浓度对饱和黄土各种行为的影响是非常敏感的,且是非线性的,存在一个临界浓度;黄土物理化学行为和微观结构能随着盐分浓度的变化发生显著的改变,从而导致了其渗透性质和剪切行为的变化。整体而言,在临界浓度以前,盐分浓度增加导致絮凝结构的产生增加了颗粒间的接触,超过临界浓度后,随着盐分浓度进一步低增加导致大聚粒的形成,从而在微观上形成了更大的孔隙。作为这些物理化学和微观结构变化的结果,饱和黄土的渗透系数随着盐分浓度增加而降低,增加到一个临界值后,随着盐分浓度增加再次增加,然而饱和排水剪切强度随着盐分浓度增加先增加而超过临界浓度后降低。从这些试验结果中可以发现,灌溉诱发水盐运移导致黄土盐分变化对强度的影响是动态的,对滑坡的启动具有双重的角色。此外,灌溉诱发的水化学性质变化显著地改变了饱和黄土的性质和结构,从而影响了饱和黄土的渗透行为和剪切行为,最终改变了台塬周边黄土斜坡的稳定状态。本项目成果丰富和拓展了黄土滑坡的相关理论,这对减少城镇化建设中滑坡灾害的威胁和损失具有重要的科学价值和社会意义。 2100433B
黄土灌区边坡中水盐运移改变水化学性质,致使剪切行为发生动态的变化,结果导致了严重的滑坡灾害,造成了大量的经济损失和人员伤亡。黄土灌区的滑坡通常是由于水入渗到边坡底部改变土中的盐分浓度和成分而降低土剪切强度所致。因此,加强灌溉入渗黄土边坡中水盐运移对剪切行为影响的研究,对认识和防控黄土滑坡灾害具有重要理论意义。本项目将以甘肃永靖黑方台灌区的黄土边坡为研究对象,开展土水的物理化学性质和黄土剪切行为的现场和室内试验,从分析渗透-化学-力学相互作用下黄土边坡中水盐运移的规律出发,揭示不同水化学和渗透环境下黄土剪切行为的动态变化,解释土-水-离子相互作用下物理化学效应控制着剪切行为变化的原因。本项目成果将丰富和拓展黄土滑坡的相关理论,这对减少城镇化建设中滑坡灾害的威胁和损失具有重要的社会意义。
建议:根据你提供的情况,主要是底部土质抗剪能力不够,因此在现有情况下,建议采用对下部即最后一层内进行双液注浆处理,既能止水,以能提高土体抗剪能力。
这要根据具体的工程情况来选用,土体有组工的时间来进行固结排水和没有时间固结排水的
兰州原状黄土剪切强度特性的试验研究——对兰州原状黄土不同剪切方位、不同含水量试样进行了一系列常规三轴不固结不排水剪切试验研究.根据三轴剪切试验结果,分析了含水量和剪切方位对兰州黄土剪切强度参数的影响,得出原状黄土的粘聚力和内摩擦角并不是一个常...
应用Linkam CSS450剪切仪、广角X射线衍射仪(WAXD)和小角X射线散射仪(SAXS)等研究了剪切对玻璃珠填充聚丙烯结晶行为的影响,结果表明,与纯聚丙烯相比,填加玻璃珠的聚丙烯体系中,玻璃珠起到成核剂的作用,不利于β晶的生成.玻璃珠直径较小(4μm)时,剪切对聚丙烯β晶的生成影响较小;当玻璃珠直径增加到35μm时,剪切速率为20s-1左右最有利于β晶生成;剪切速率和玻璃珠直径的增加,有利于聚丙烯片晶的取向,而且玻璃珠含量越高,片晶的取向程度越大.
《夹砂层土壤水盐运移实验研究》系统论述了西北干旱地区结构性分层土壤的潜水蒸发和水盐迁移规律及理论计算方法。全书共分6章,包括绪论、层状土壤毛管水上升的实验研究、层状土壤的潜水蒸发特性、蒸发条件下夹砂层土壤的盐分迁移特性、夹砂层土壤影响水盐运移特性的理论分析、层状土壤蒸发强度的理论计算方法。《夹砂层土壤水盐运移实验研究》阐述的科技创新理论和实践具有很好的学术价值和应用价值,值得推广。
《夹砂层土壤水盐运移实验研究》可供从事农业水利和水资源方面的科研、生产和管理人员阅读参考,也可作为大专院校相关专业教师、研究生的教学参考书。
前言
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 入渗条件下层状土壤水分和溶质运移研究现状
1.2.1 "垆盖砂"层状土壤水分和溶质运移研究动态
1.2.2 "砂盖垆"层状土壤水分和溶质运移研究动态
1.2.3 "垆砂交错"层状土壤水分和溶质运移研究动态
1.3 蒸发条件下层状土壤水分和溶质运移研究现状
1.3.1 蒸发条件的模拟和数据采集方法
1.3.2 层状土壤毛管水的上升规律
1.3.3 夹层土质对土壤水蒸发强度和土体积盐的影响
1.3.4 潜水蒸发的计算方法
1.4 层状土壤水盐运移数值模拟
1.5 存在问题
1.6 研究内容及方法
1.6.1 研究内容
1.6.2 研究方法和技术路线
1.7 实验研究方法
1.7.1 实验设计
1.7.2 实验测定项目及方法
1.8 小结
参考文献
第2章 层状土壤毛管水上升的实验研究
2.1 实验方法
2.2 实验结果
2.2.1 均质土壤的毛管水分运动特性
2.2.2 夹砂层土壤的毛管水分运动特性
2.2.3 砂层对毛管水分运动特性影响的机理分析
2.3 小结
参考文献
第3章 层状土壤的潜水蒸发特性
3.1 实验方法
3.1.1 实验的设计及方法
3.1.2 蒸发开始时间的确定
3.1.3 实验过程中测定的参数及方法
3.2 均质土壤潜水蒸发的特性
3.2.1 均质土累积蒸发量与大气蒸发能力的关系
3.2.2 不同蒸发能力条件下均质盐土蒸发强度随时间的变化
3.2.3 均质盐土蒸发强度与大气蒸发能力的关系
3.3 均质土壤潜水蒸发强度计算方法
3.3.1 潜水稳定蒸发强度的计算方法及模型验证
3.3.2 潜水非稳定蒸发过程的理论分析和计算方法比较
3.4 层状土壤潜水蒸发特性
3.4.1 不同夹砂层层状土壤的潜水蒸发特性
3.4.2 砂层各因素对蒸发强度的影响
3.4.3 蒸发过程中各处理土壤剖面的含水量变化特性
3.5 层状土壤潜水蒸发强度.的计算方法及模型研究
3.5.1 不同大气蒸发能力下层状土壤潜水稳定蒸发强度的计算方法
3.5.2 层状土壤潜水非稳定蒸发强度的理论分析及计算方法比较
3.6 小结
参考文献
第4章 蒸发条件下夹砂层土壤的盐分迁移
4.1 实验方法
4.1.1 实验的设计及方法
4.1.2 实验过程中测定的参数及方法
4.2 结果分析
4.2.1 砂层对土体积盐和土壤剖面盐分分布的影响
4.2.2 土表返盐量与累积蒸发量的关系
4.2.3 夹砂层土壤剖面盐分离子的动态变化特征
4.2.4 各离子含量与土壤总盐量之间的差系
4.3 小结
参考文献
第5章 夹砂层土壤影响水盐运移特性的理论分析
5.1 潜水蒸发与土壤质地的关系
5.2 潜水蒸发与土壤层次排列的关系
5.3 潜水蒸发与砂层层位和厚度的关系
5.3.1 砂层层位对潜水蒸发影响的理论分析
5.3.2 砂层厚度对水分蒸发影响的理论分析
5.4 潜水蒸发与砂层质地的关系
5.4.1 潜水蒸发与砂层级配的关系
5.4.2 潜水蒸发与砂层粒径的关系
5.5 潜水蒸发与土壤剖面温度梯度的关系
5.5.1 不同大气蒸发条件下均质土壤剖面的温度变化特征
5.5.2 夹砂层土壤剖面温度的变化特征
5.6 小结
参考文献
第6章 层状土壤蒸发强度的理论计算方法
6.1 稳定蒸发条件下的水分运动
6.2 均质土壤蒸发强度的理论分析及计算
6.2.1 均质土壤稳定蒸发强度的理论分析
6.2.2 均质土壤稳定蒸发强度和极限蒸发强度的理论计算
6.2.3 均质土壤潜水极限蒸发强度计算模型的参数敏感性分析
6.3 层状土壤蒸发强度的理论分析与计算
6.3.1 层状土壤稳定蒸发的理论分析
6.3.2 层状土壤潜水极限蒸发强度的理论计算
6.4 小结
参考文献
重物移运器优点
鉴于重物移运器的上述结构特点,与使用枕木加滚移运重物的传统办法相比,它具有下述明显的优点:
(1)由于重物移运器滚柱链沿滚道板表面作连续运动,在重物移运中,重物移运器与被移重物固定后,既可移到位而免除了滚棒移运中大量的频繁的搬移滚棒的工作,从而大大减轻了劳动强度和提高了工效,同时避免了操作人员手被滚棒压伤的危险性。
(2)由于重物移运器滚动磨擦系数很小,所以移运牵引力也很小,从而可以减少以部分牵引设备,从而降低了成本。
(3)重物移运器特别适宜于狭窄场地或有限制范围内的使用,而在这种工况上使用滚棒是十分困难的。(4)重物移运器可以在不变动被移运重物方向前提下仅作移运位置的变动。即可作折线移运,甚至直角变向移运,而用滚棒是办不到的。
(5)重物移运器在移动中碰到地面上有一些小沟槽只要其宽度不超过滚棒也是办不到的。(6)由于重物移运器可以作直角折线移运,所以它不仅可以移运重物,而且可以用以安装定位,而滚棒只能用于移运无法作安装定位。
(7)重物移运器对移运重物的宽度没有限止。而用滚棒时重物宽度一定要不与滚棒长度。
(8)重物移运器在运行过程中,最重要的是轨道,因此轨道是重物安全移位的基石。