黃土地區(qū)斷面畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、11緒論緒論1.1黃土的成因黃土的成因關(guān)于黃土的來源，長(zhǎng)期以來，中外學(xué)者有過不同的爭(zhēng)論。其中，以“風(fēng)成說”比較令人信服。認(rèn)為黃土來自北部和西北部的甘肅、寧夏和蒙古高原以至中亞等廣大干旱沙漠區(qū)。這些地區(qū)的巖石，白天受熱膨脹，夜晚冷卻收縮，逐漸被風(fēng)化成大小不等的石塊、沙子和粘土。同時(shí)這些地區(qū)，每逢西北風(fēng)盛行的冬春季節(jié)，狂風(fēng)驟起、飛沙走石，塵土蔽日。粗大的石塊殘留在原地成為“戈壁”，較細(xì)的沙粒落在附近地區(qū)，聚成片片沙漠，細(xì)小的粉沙和粘土，紛紛

2、向東南飛揚(yáng)，當(dāng)風(fēng)力減弱或迂秦嶺山地的阻攔便停積下來，經(jīng)過幾十萬(wàn)年的堆積就形成了浩瀚的黃土高原。根據(jù)黃土堆積環(huán)境的不同，可將我國(guó)黃士發(fā)育分為三個(gè)時(shí)期：早更新世，相當(dāng)于第一次冰期，氣候比新第三紀(jì)干寒，發(fā)生午城黃土堆積；中更新世，發(fā)生第二次冰期，氣候進(jìn)一步變干，堆積了離石黃土，范圍廣、土層厚；晚更新世第三次冰期，氣候更加干寒，堆積了馬蘭黃土，厚度雖小，但分布范圍更廣，南方稱下蜀黃土。進(jìn)入全新世，氣候轉(zhuǎn)為暖濕，疏松的黃土層，經(jīng)流水侵蝕，形成了溝

3、壑縱橫、梁、峁廣布的破碎地表?？茖W(xué)在不斷發(fā)展，近年來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)象是黃土風(fēng)成學(xué)說無(wú)法解釋的。譬如，黃土中粗粉沙含量由西北向東南遞減，黏土的含量卻從西北向東南遞增，這種自西北向東南的有規(guī)律的排列呈疊瓦階梯狀的分布過渡，而不是平面模糊過渡。這種疊瓦階梯狀的分布過渡更像是洪水的杰作等等。1.1.1黃土的分布黃土的分布從地球上來看，黃土主要分布于世界大陸比較干燥的中緯度地帶，全世界黃土分布的總面積大約有1300萬(wàn)平方公里。在我國(guó)，黃土主要分

4、布于中亞到我國(guó)的西北、華北和東北一帶，西起甘肅祁連山脈的東端，東至山西、河南、河北交接處的太行山脈，南抵陜西秦嶺，北到長(zhǎng)城，包括陜西、寧夏、甘肅、青海等五個(gè)省區(qū)的220多個(gè)縣市。世界上最大的黃土高原就是位于黃河上中游地區(qū)的黃土高原。它的范圍大致是北起陰山，南至秦嶺，西抵日月山，東到太行山，橫跨青海、寧夏、甘肅、陜西、山西、河南6省，面積64萬(wàn)平方公里。黃土覆蓋厚度一般在100米以下，而以隴東、陜北、晉西黃土層最厚，六盤山以東到呂梁山西側(cè)

5、，黃土厚度在100米～200米之間，最厚在蘭州，達(dá)300米以上。黃土分布的面積和厚度，都居世界之冠。1.2黃土的工程特性黃土的工程特性3老黃土中普遍存在構(gòu)造節(jié)理，如斜節(jié)理，新黃土中原生柱狀垂直節(jié)理發(fā)育，未曾發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造性節(jié)理。黃土中的節(jié)理，對(duì)路基邊坡的穩(wěn)定性常起控制作用。在具有構(gòu)造節(jié)理的黃土層中開挖的邊坡，其破壞形式常呈現(xiàn)為沿節(jié)理面滑落；具有垂直節(jié)理的黃土邊坡，其破壞方式常呈現(xiàn)為倒塌；無(wú)構(gòu)造節(jié)理的黃土邊坡破壞則主要為滑坡。對(duì)于黃土滲透性來

6、說，因其不是顆粒的膠結(jié)起作用，而是顆粒的排列結(jié)構(gòu)起各向異性作用，影響是不能忽略的。研究表明，平行于垂直節(jié)理方向的滲透系數(shù)，即垂直向滲透系數(shù)一般大于水平向滲透系數(shù)。大量的試驗(yàn)證明，對(duì)不同的黃土，垂直方向滲透系數(shù)可以是水平方向滲透系數(shù)的1.2~2.55倍。非飽和土作為一種多孔多相介質(zhì)，在孔隙中既有氣體運(yùn)動(dòng)又有液體運(yùn)動(dòng)，這兩種流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相互間的關(guān)系直接影響到土的固結(jié)和變形。非飽和黃土中的水、氣流動(dòng)均可用達(dá)西定律描述；低飽和度范圍內(nèi)，滲

7、水系數(shù)的變化幅度較大，而滲氣系數(shù)的變化較??；干密度的變化則對(duì)滲氣、滲水系數(shù)影響均較大；但在高飽和度范圍內(nèi)，滲氣系數(shù)呈突降的趨勢(shì)，而滲水系數(shù)卻緩慢增長(zhǎng)?？偟内厔?shì)是飽和度愈大，滲氣系數(shù)愈低，滲水系數(shù)愈大。1.2.3黃土的各向同性和各向異性黃土的各向同性和各向異性對(duì)黃土抗剪強(qiáng)度特性的研究，大多將注意力投向起始含水量的影響。這是因?yàn)椋S土的黏聚力中，除去由土顆粒間分子引力形成的原始黏聚力外，由顆粒間的膠結(jié)物質(zhì)形成的加固黏聚力起著重要的作用。注意

8、到黃土的垂直節(jié)理特性對(duì)于強(qiáng)度各向異性的影響，通過對(duì)與垂直節(jié)理成正交、平行和45度相交進(jìn)行的剪切試驗(yàn)，證實(shí)抗剪強(qiáng)度在不同方向上并不相同，基本上呈橢圓狀。當(dāng)剪切面平行于垂直節(jié)理方向時(shí)，抗剪強(qiáng)度相對(duì)最低，且含水量低時(shí)受各向異性的影響程度更大。但總體來說，由于對(duì)黃土抗剪起主要作用的是顆粒的膠結(jié)而不是顆粒的排列，故相差不大，實(shí)用上一般不再考慮方向?qū)辜魪?qiáng)度的影響。而對(duì)于黃土的抗剪強(qiáng)度隨著密度與濕度的變化規(guī)律更加重視。研究表明，對(duì)Q1、Q2黃土，密