中文名 | 黃土邊坡中水鹽運(yùn)移對(duì)剪切行為影響的試驗(yàn)研究 | 依托單位 | 蘭州大學(xué) |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 張帆宇 | 項(xiàng)目類別 | 青年科學(xué)基金項(xiàng)目 |
黃土灌區(qū)邊坡中水鹽運(yùn)移改變水化學(xué)性質(zhì),致使剪切行為發(fā)生動(dòng)態(tài)的變化,結(jié)果導(dǎo)致了嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害,造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。黃土灌區(qū)的滑坡通常是由于水入滲到邊坡底部改變土中的鹽分濃度和成分而降低土剪切強(qiáng)度所致。因此,加強(qiáng)灌溉入滲黃土邊坡中水鹽運(yùn)移對(duì)剪切行為影響的研究,對(duì)認(rèn)識(shí)和防控黃土滑坡災(zāi)害具有重要理論意義。本項(xiàng)目以甘肅永靖黑方臺(tái)為研究對(duì)象,基于灌溉或降雨入滲改變水環(huán)境和土行為及誘發(fā)滑坡等實(shí)際問(wèn)題,開展了現(xiàn)場(chǎng)泉眼水化學(xué)性質(zhì)周期性測(cè)試,高密度電法和地震法的地球物理現(xiàn)場(chǎng)勘探,室內(nèi)黃土物理化學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)成分的分析,飽和黃土大型環(huán)剪和三軸剪切試驗(yàn)研究?,F(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),黑方臺(tái)長(zhǎng)期的灌溉活動(dòng)改變了臺(tái)塬區(qū)地下水的化學(xué)性質(zhì),并隨著灌溉活動(dòng)具有時(shí)空變異的規(guī)律,從而影響了臺(tái)塬周邊飽和黃土物理化學(xué)、強(qiáng)度和滲透的行為。室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果顯示,鹽分濃度對(duì)飽和黃土各種行為的影響是非常敏感的,且是非線性的,存在一個(gè)臨界濃度;黃土物理化學(xué)行為和微觀結(jié)構(gòu)能隨著鹽分濃度的變化發(fā)生顯著的改變,從而導(dǎo)致了其滲透性質(zhì)和剪切行為的變化。整體而言,在臨界濃度以前,鹽分濃度增加導(dǎo)致絮凝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生增加了顆粒間的接觸,超過(guò)臨界濃度后,隨著鹽分濃度進(jìn)一步低增加導(dǎo)致大聚粒的形成,從而在微觀上形成了更大的孔隙。作為這些物理化學(xué)和微觀結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果,飽和黃土的滲透系數(shù)隨著鹽分濃度增加而降低,增加到一個(gè)臨界值后,隨著鹽分濃度增加再次增加,然而飽和排水剪切強(qiáng)度隨著鹽分濃度增加先增加而超過(guò)臨界濃度后降低。從這些試驗(yàn)結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn),灌溉誘發(fā)水鹽運(yùn)移導(dǎo)致黃土鹽分變化對(duì)強(qiáng)度的影響是動(dòng)態(tài)的,對(duì)滑坡的啟動(dòng)具有雙重的角色。此外,灌溉誘發(fā)的水化學(xué)性質(zhì)變化顯著地改變了飽和黃土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu),從而影響了飽和黃土的滲透行為和剪切行為,最終改變了臺(tái)塬周邊黃土斜坡的穩(wěn)定狀態(tài)。本項(xiàng)目成果豐富和拓展了黃土滑坡的相關(guān)理論,這對(duì)減少城鎮(zhèn)化建設(shè)中滑坡災(zāi)害的威脅和損失具有重要的科學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義。 2100433B
黃土灌區(qū)邊坡中水鹽運(yùn)移改變水化學(xué)性質(zhì),致使剪切行為發(fā)生動(dòng)態(tài)的變化,結(jié)果導(dǎo)致了嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害,造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。黃土灌區(qū)的滑坡通常是由于水入滲到邊坡底部改變土中的鹽分濃度和成分而降低土剪切強(qiáng)度所致。因此,加強(qiáng)灌溉入滲黃土邊坡中水鹽運(yùn)移對(duì)剪切行為影響的研究,對(duì)認(rèn)識(shí)和防控黃土滑坡災(zāi)害具有重要理論意義。本項(xiàng)目將以甘肅永靖黑方臺(tái)灌區(qū)的黃土邊坡為研究對(duì)象,開展土水的物理化學(xué)性質(zhì)和黃土剪切行為的現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn),從分析滲透-化學(xué)-力學(xué)相互作用下黃土邊坡中水鹽運(yùn)移的規(guī)律出發(fā),揭示不同水化學(xué)和滲透環(huán)境下黃土剪切行為的動(dòng)態(tài)變化,解釋土-水-離子相互作用下物理化學(xué)效應(yīng)控制著剪切行為變化的原因。本項(xiàng)目成果將豐富和拓展黃土滑坡的相關(guān)理論,這對(duì)減少城鎮(zhèn)化建設(shè)中滑坡災(zāi)害的威脅和損失具有重要的社會(huì)意義。
建議:根據(jù)你提供的情況,主要是底部土質(zhì)抗剪能力不夠,因此在現(xiàn)有情況下,建議采用對(duì)下部即最后一層內(nèi)進(jìn)行雙液注漿處理,既能止水,以能提高土體抗剪能力。
這要根據(jù)具體的工程情況來(lái)選用,土體有組工的時(shí)間來(lái)進(jìn)行固結(jié)排水和沒(méi)有時(shí)間固結(jié)排水的
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蘭州原狀黃土剪切強(qiáng)度特性的試驗(yàn)研究——對(duì)蘭州原狀黃土不同剪切方位、不同含水量試樣進(jìn)行了一系列常規(guī)三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)研究.根據(jù)三軸剪切試驗(yàn)結(jié)果,分析了含水量和剪切方位對(duì)蘭州黃土剪切強(qiáng)度參數(shù)的影響,得出原狀黃土的粘聚力和內(nèi)摩擦角并不是一個(gè)常...
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應(yīng)用Linkam CSS450剪切儀、廣角X射線衍射儀(WAXD)和小角X射線散射儀(SAXS)等研究了剪切對(duì)玻璃珠填充聚丙烯結(jié)晶行為的影響,結(jié)果表明,與純聚丙烯相比,填加玻璃珠的聚丙烯體系中,玻璃珠起到成核劑的作用,不利于β晶的生成.玻璃珠直徑較小(4μm)時(shí),剪切對(duì)聚丙烯β晶的生成影響較小;當(dāng)玻璃珠直徑增加到35μm時(shí),剪切速率為20s-1左右最有利于β晶生成;剪切速率和玻璃珠直徑的增加,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.
《夾砂層土壤水鹽運(yùn)移實(shí)驗(yàn)研究》系統(tǒng)論述了西北干旱地區(qū)結(jié)構(gòu)性分層土壤的潛水蒸發(fā)和水鹽遷移規(guī)律及理論計(jì)算方法。全書共分6章,包括緒論、層狀土壤毛管水上升的實(shí)驗(yàn)研究、層狀土壤的潛水蒸發(fā)特性、蒸發(fā)條件下夾砂層土壤的鹽分遷移特性、夾砂層土壤影響水鹽運(yùn)移特性的理論分析、層狀土壤蒸發(fā)強(qiáng)度的理論計(jì)算方法。《夾砂層土壤水鹽運(yùn)移實(shí)驗(yàn)研究》闡述的科技創(chuàng)新理論和實(shí)踐具有很好的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值,值得推廣。
《夾砂層土壤水鹽運(yùn)移實(shí)驗(yàn)研究》可供從事農(nóng)業(yè)水利和水資源方面的科研、生產(chǎn)和管理人員閱讀參考,也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)教師、研究生的教學(xué)參考書。
前言
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 入滲條件下層狀土壤水分和溶質(zhì)運(yùn)移研究現(xiàn)狀
1.2.1 "壚蓋砂"層狀土壤水分和溶質(zhì)運(yùn)移研究動(dòng)態(tài)
1.2.2 "砂蓋壚"層狀土壤水分和溶質(zhì)運(yùn)移研究動(dòng)態(tài)
1.2.3 "壚砂交錯(cuò)"層狀土壤水分和溶質(zhì)運(yùn)移研究動(dòng)態(tài)
1.3 蒸發(fā)條件下層狀土壤水分和溶質(zhì)運(yùn)移研究現(xiàn)狀
1.3.1 蒸發(fā)條件的模擬和數(shù)據(jù)采集方法
1.3.2 層狀土壤毛管水的上升規(guī)律
1.3.3 夾層土質(zhì)對(duì)土壤水蒸發(fā)強(qiáng)度和土體積鹽的影響
1.3.4 潛水蒸發(fā)的計(jì)算方法
1.4 層狀土壤水鹽運(yùn)移數(shù)值模擬
1.5 存在問(wèn)題
1.6 研究?jī)?nèi)容及方法
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 研究方法和技術(shù)路線
1.7 實(shí)驗(yàn)研究方法
1.7.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.7.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法
1.8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 層狀土壤毛管水上升的實(shí)驗(yàn)研究
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 均質(zhì)土壤的毛管水分運(yùn)動(dòng)特性
2.2.2 夾砂層土壤的毛管水分運(yùn)動(dòng)特性
2.2.3 砂層對(duì)毛管水分運(yùn)動(dòng)特性影響的機(jī)理分析
2.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 層狀土壤的潛水蒸發(fā)特性
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及方法
3.1.2 蒸發(fā)開始時(shí)間的確定
3.1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)定的參數(shù)及方法
3.2 均質(zhì)土壤潛水蒸發(fā)的特性
3.2.1 均質(zhì)土累積蒸發(fā)量與大氣蒸發(fā)能力的關(guān)系
3.2.2 不同蒸發(fā)能力條件下均質(zhì)鹽土蒸發(fā)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化
3.2.3 均質(zhì)鹽土蒸發(fā)強(qiáng)度與大氣蒸發(fā)能力的關(guān)系
3.3 均質(zhì)土壤潛水蒸發(fā)強(qiáng)度計(jì)算方法
3.3.1 潛水穩(wěn)定蒸發(fā)強(qiáng)度的計(jì)算方法及模型驗(yàn)證
3.3.2 潛水非穩(wěn)定蒸發(fā)過(guò)程的理論分析和計(jì)算方法比較
3.4 層狀土壤潛水蒸發(fā)特性
3.4.1 不同夾砂層層狀土壤的潛水蒸發(fā)特性
3.4.2 砂層各因素對(duì)蒸發(fā)強(qiáng)度的影響
3.4.3 蒸發(fā)過(guò)程中各處理土壤剖面的含水量變化特性
3.5 層狀土壤潛水蒸發(fā)強(qiáng)度.的計(jì)算方法及模型研究
3.5.1 不同大氣蒸發(fā)能力下層狀土壤潛水穩(wěn)定蒸發(fā)強(qiáng)度的計(jì)算方法
3.5.2 層狀土壤潛水非穩(wěn)定蒸發(fā)強(qiáng)度的理論分析及計(jì)算方法比較
3.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 蒸發(fā)條件下夾砂層土壤的鹽分遷移
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及方法
4.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)定的參數(shù)及方法
4.2 結(jié)果分析
4.2.1 砂層對(duì)土體積鹽和土壤剖面鹽分分布的影響
4.2.2 土表返鹽量與累積蒸發(fā)量的關(guān)系
4.2.3 夾砂層土壤剖面鹽分離子的動(dòng)態(tài)變化特征
4.2.4 各離子含量與土壤總鹽量之間的差系
4.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 夾砂層土壤影響水鹽運(yùn)移特性的理論分析
5.1 潛水蒸發(fā)與土壤質(zhì)地的關(guān)系
5.2 潛水蒸發(fā)與土壤層次排列的關(guān)系
5.3 潛水蒸發(fā)與砂層層位和厚度的關(guān)系
5.3.1 砂層層位對(duì)潛水蒸發(fā)影響的理論分析
5.3.2 砂層厚度對(duì)水分蒸發(fā)影響的理論分析
5.4 潛水蒸發(fā)與砂層質(zhì)地的關(guān)系
5.4.1 潛水蒸發(fā)與砂層級(jí)配的關(guān)系
5.4.2 潛水蒸發(fā)與砂層粒徑的關(guān)系
5.5 潛水蒸發(fā)與土壤剖面溫度梯度的關(guān)系
5.5.1 不同大氣蒸發(fā)條件下均質(zhì)土壤剖面的溫度變化特征
5.5.2 夾砂層土壤剖面溫度的變化特征
5.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 層狀土壤蒸發(fā)強(qiáng)度的理論計(jì)算方法
6.1 穩(wěn)定蒸發(fā)條件下的水分運(yùn)動(dòng)
6.2 均質(zhì)土壤蒸發(fā)強(qiáng)度的理論分析及計(jì)算
6.2.1 均質(zhì)土壤穩(wěn)定蒸發(fā)強(qiáng)度的理論分析
6.2.2 均質(zhì)土壤穩(wěn)定蒸發(fā)強(qiáng)度和極限蒸發(fā)強(qiáng)度的理論計(jì)算
6.2.3 均質(zhì)土壤潛水極限蒸發(fā)強(qiáng)度計(jì)算模型的參數(shù)敏感性分析
6.3 層狀土壤蒸發(fā)強(qiáng)度的理論分析與計(jì)算
6.3.1 層狀土壤穩(wěn)定蒸發(fā)的理論分析
6.3.2 層狀土壤潛水極限蒸發(fā)強(qiáng)度的理論計(jì)算
6.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
重物移運(yùn)器優(yōu)點(diǎn)
鑒于重物移運(yùn)器的上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn),與使用枕木加滾移運(yùn)重物的傳統(tǒng)辦法相比,它具有下述明顯的優(yōu)點(diǎn):
(1)由于重物移運(yùn)器滾柱鏈沿滾道板表面作連續(xù)運(yùn)動(dòng),在重物移運(yùn)中,重物移運(yùn)器與被移重物固定后,既可移到位而免除了滾棒移運(yùn)中大量的頻繁的搬移滾棒的工作,從而大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了工效,同時(shí)避免了操作人員手被滾棒壓傷的危險(xiǎn)性。
(2)由于重物移運(yùn)器滾動(dòng)磨擦系數(shù)很小,所以移運(yùn)牽引力也很小,從而可以減少以部分牽引設(shè)備,從而降低了成本。
(3)重物移運(yùn)器特別適宜于狹窄場(chǎng)地或有限制范圍內(nèi)的使用,而在這種工況上使用滾棒是十分困難的。(4)重物移運(yùn)器可以在不變動(dòng)被移運(yùn)重物方向前提下僅作移運(yùn)位置的變動(dòng)。即可作折線移運(yùn),甚至直角變向移運(yùn),而用滾棒是辦不到的。
(5)重物移運(yùn)器在移動(dòng)中碰到地面上有一些小溝槽只要其寬度不超過(guò)滾棒也是辦不到的。(6)由于重物移運(yùn)器可以作直角折線移運(yùn),所以它不僅可以移運(yùn)重物,而且可以用以安裝定位,而滾棒只能用于移運(yùn)無(wú)法作安裝定位。
(7)重物移運(yùn)器對(duì)移運(yùn)重物的寬度沒(méi)有限止。而用滾棒時(shí)重物寬度一定要不與滾棒長(zhǎng)度。
(8)重物移運(yùn)器在運(yùn)行過(guò)程中,最重要的是軌道,因此軌道是重物安全移位的基石。