鄂尔多斯砒砂岩力学特性的试验研究

砒砂岩区强烈的侵蚀、流失和边坡稳定问题与砒砂岩的力学性质有着密切的关系,其力学性能就是砒砂岩发生一系列地质问题的内在原因.文中针对内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩原状土体进行不同含水率下的直剪试验及无侧限抗压强度的试验.研究结果表明:砒砂岩抗剪强度与取样边坡角度、含水率的变化密切相关.90°方向砒砂岩抗剪切能力最强;含水率对砒砂岩的抗剪强度影响显著;粘聚力随含水率增加呈对数规律急剧降低;内摩擦角随含水率增加呈线性下降,变化幅度平缓.砒砂岩抗压强度随含水率的增大呈对数规律急剧降低,直至消失.且在含水率低于7％时,砒砂岩表现极强的岩性特征,其抗压强度的应力应变曲线符合萨恩斯模型.     

川西粉质黏土-衬砌接触面冻结强度规律研究

为揭示川西灌渠粉质黏土-衬砌接触面间冻结强度规律,针对川西地区灌渠渠基土开展了冻结作用下冻结温度、冻结时间、初始含水率、法向荷载4种影响因素在不同条件下的剪切试验。结果表明:接触面间峰值抗剪强度与冻结温度、初始含水率变化呈负相关,与冻结时间、法向荷载变化呈正相关。此外,利用正交分析,揭示了4种因素对峰值抗剪强度影响的显著性,结果显示:法向荷载对峰值抗剪强度影响最显著,初始含水率、冻结温度次之,冻结时间影响不显著。试验成果可为川西灌渠冻胀稳定性及相关工程研究提供依据。     

黄河源区不同退化程度高寒草地理化性质及复合体抗剪强度研究

为研究黄河源区高寒草地退化对土体理化性质及根-土复合体抗剪强度影响,本研究以位于黄河源区青海河南县地区高寒草地为研究对象,通过开展不同退化程度草地野外取样及室内试验,获得土体密度、含水率、颗粒级配、土壤营养元素和植物根-土复合体抗剪强度指标及变化特征.结果表明:(1)在相同退化程度和取样深度下,南旗村试验区土体平均密度...     

青川浅层滑坡降雨入渗及稳定性研究

降雨作为诱发碎石土浅层滑坡的主要因素之一,通过渗流作用降低滑带土的抗剪强度,从而导致滑坡失稳.为了进一步研究这种滑坡的降雨蒸渗过程及其对滑坡稳定性的影响,本次以青川县后山里滑坡为研究对象,对该滑坡区的大气温湿度、土体含水率、地下水位及蒸渗量进行了持续监测,基于监测数据分析了降雨对滑坡地下水位及土体含水率的影响,并提出了...     

3种植物单根对土体残余抗剪强度影响的研究

课题组采用四联电动直剪仪对3种沙生植物重塑的根-土复合体及素土进行了直接剪切试验,研究其单根对提高土体残余抗剪强度的影响以及不同孔隙水承压条件下根-土复合体的残余抗剪强度变化.结果表明:浅层土压力下3种植物根-土复合体残余抗剪强度均大于素土,且柠条根系固土效果优于沙棘和白沙蒿;不同含水量梯度下,复合体存在最优含水量,该含水量条件下,根-土复合体强度达到最大值;模拟降雨条件下复合体各残余强度指标均大于非降雨条件下的指标,表现为模拟降雨条件下,3种植物复合体残余粘聚力增长率排序为柠条＞白沙蒿＞沙棘,模拟非降雨条件下排序为柠条＞沙棘＞白沙蒿.上述研究定量分析了3种植物根-土复合材料的力学特性,为水土保持树种的选择提供了理论依据,具有一定的应用价值.     

黄土斜坡土体强度特性的三轴试验研究

以陕西泾阳南塬某黄土斜坡第九层(L9)黄土为研究对象,采用常规三轴试验探讨土体在三轴剪切过程中的应力~应变关系、含水率和围压对抗剪强度的影响、粘聚力和内摩擦角随含水率的变化规律等问题。试验成果表明:1)w=5.3%时,L9黄土应力~应变曲线呈应变软化,试样在50KPa、100KPa围压下发生脆性破坏;w=12.3%、19.3%、25%时,应力~应变曲线均表现为应变硬化,试样呈塑性破坏。2)在相同围压下,L9黄土抗剪强度随含水率的增加而减小;含水率从19.3%增加到25%(饱和)时,抗剪强度下降最快,降幅达75%。3)随着含水率的增加,L9黄土的粘聚力和内摩擦角降低;粘聚力在w=5.3%~12.3%阶段内下降最快,降幅达73%;内摩擦角在w=19.3%~25%阶段内下降最快,降幅为60%。研究成果对于今后黄土塬滑坡(边坡)工程治理、监测,尤其是黄土塬边坡安全的早期预测有重要的参考价值。     

基于田口方法的砂土抗剪强度特征分析

为了探究石英砂粒径、细粒土含量、干密度等因素对砂土抗剪强度特征的影响,根据室内直剪试验选择砂土的粒径、细粒土含量以及干密度3个因素为变量探究其影响规律.结果 表明,田口方法和多因素方差分析方法均表现出石英砂粒径对其抗剪强度影响最大,其次是细粒土含量和干密度.在控制细粒土含量以及干密度不变,仅改变石英砂粒径的条件下,分别...     

黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度影响因素分析

以淳化坡耕地为研究对象,在人工模拟降雨条件下,设计降雨强度分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min,降雨历时40 min,设计坡度分别为5°、8°、11°、15°、20°,分析了影响黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度的3个主要因素:含水量、雨强及坡度.结果表明,降雨结束后,随着表层土壤含水量的降低,抗剪强度会随之增加,相关性较好;雨强对抗剪强度影响不大;坡度较小时抗剪强度会随坡度增加而降低,当坡度增加到15°以上时,随坡度增加抗剪强度随之增加.     

农业土壤抗剪强度的试验研究

对农业土壤的抗剪强度试验研究表明：在土壤含水量一定的情况下，抗剪强度随土壤所承受的垂直压力的增加而线性增大；抗剪强度随含水量的增加而非线性减小。分别确定了土壤抗剪强度与垂直压力、含水量之间的关系，建立了土壤抗剪强度－垂直压力－含水量的数学模型。     

黄河源区高寒草地不同深度土壤理化性质与抗剪强度关系研究

以黄河源区的高寒草地为研究对象,探讨了草地和裸地在0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm和40～50 cm 5种不同深度土壤理化性质和根-土复合体抗剪强度特征.研究结果表明:黄河源区的土壤为弱碱性土,且pH值、密度随着土壤深度增加而增大.土壤含水率、有机质随土壤深度的增加表现出减小的变化趋...     

冻融作用对黄河源区曲流河岸土体抗剪特性的影响

河岸带土体的抗剪性能直接影响河岸稳定性，冻融作用对高寒草甸土体的结构和抗剪力学特性的影响直接关系到黄河源区河岸的崩退频率和横向迁移。为探究冻融作用下，黄河源区曲流河岸带含根土体抗剪强度指标的变化规律及其产生机制，通过室内重塑土冻融直剪试验，开展不同含根量和冻融循环次数对土体抗剪强度指标的影响研究。结果表明：（1）植物根系能显著增强土体黏聚力，且随根系含量增加，黏聚力增幅可达2.7%～77.9%；内摩擦角随含根量变化不明显；（2）冻融循环具有削弱土体黏聚力的作用，尤其冻融循环初期。3次冻融循环条件下，黏聚力下降最大，下降幅度达19.0%；随着冻融循环次数增加，其变化基本趋于稳定，内摩擦角则随冻融循环次数增加呈现略微增大的趋势；冻融作用对含根土体抗剪强度指标的影响较素土小，在同等冻融次数条件下，含根试样黏聚力降低幅度较素土试样小。（3）草甸植物根系能够在一定程度阻隔土体温差变化，减缓土体黏聚力下降幅度，且随含根量增加而增强，含根量达到11%时，其对土体黏聚力的削弱作用较素土小4.2%～27.7%。因此,黄河源区河岸带应加强保护滨河草甸植被，最大限度发挥根系增强河岸稳定性作用，保护河流生态。     

浑善达克沙地土壤水热对黄柳蒸腾速率的影响研究

以浑善达克沙地典型植物黄柳为对象进行研究,测量其生育期蒸腾速率,并对黄柳生长区内的土壤水热进行测量,通过相关分析,确定土壤水热对黄柳蒸腾速率的影响.研究结果表明,黄柳生育期蒸腾速率与相应时间段的土壤含水率呈显著相关,土壤含水率大的时间段,黄柳的蒸腾速率明显增加;不同埋藏深度条件下的土壤温度与黄柳的蒸腾速率相关性较好,土壤含水率和土壤温度对黄柳的蒸腾速率均有影响.     

不同土地利用类型植物根系与土壤抗蚀性关系研究

对紫色土四种土地利用类型耕层土壤中植被根系分布特征进行量化分析,并在此基础上揭示根系分布与土壤抗蚀性评价指标的内在关系,以明确根系对土壤抗蚀性的影响机理.结果表明:小径级根系特别是径级＜1 mm的根系对于＜0.25 mm土壤团聚体形成和＜0.5 mm土壤团聚体形成均有促进作用;＜0.5 mm的根系长度与结构体破坏率、团聚状况、＜ 0.001 mm颗粒含量和＜0.01 mm颗粒含量均显著相关;竹林地根系含量最为丰富,＜0.5 mm根系平均长度值最大,土壤团粒结构最好,其抗蚀性最强,传统农耕地根系稀少,其抗蚀性最差.     

黑龙港地区夏玉米生长期综合ET试验研究

为了研究人类活动影响下流域二元水循环中农作物耗水通量特征,在华北平原黑龙港地区夏玉米生长期内,使用FDR与中子仪对土壤表层和剖面含水率分别进行了田间测量,对玉米的不同生长阶段特性、生长期内降雨以及土壤含水率的变化进行了分析.并以此为基础,对玉米苗期,拔节,抽雄,灌浆等各生长阶段利用水量平衡法进行了蒸散发量(ET)计算和...     

基于PFC的冰碛土泥石流起动过程模拟研究

冰碛土作为无定向排列的碎石类土,颗粒变化范围很广,具有特殊的结构特征和物理力学特征,在冰川融雪和暴雨激发下易形成泥石流。本次模拟试验通过PFC2D进行直剪试验模拟标定细观参数,再通过PFC3D,对变化含水率下冰碛土物源泥石流起动进行数值模拟。结果表明:离散元法能够很好地模拟冰碛土泥石流的起动、运动过程,能清晰的观察出不同含水率下各时刻的坡面状态;通过监测坡体不同位置的应力变化,得到冰碛土的坡面稳定和坡面破坏的临界含水率(10%),当含水量超过临界含水率,土体强度骤减,土坡逐渐失稳破坏;冰碛土在起动形成泥石流时,在坡顶、坡中和坡脚三个截面的土体结构控制分别为:提供咬合力的粗颗粒主控、粗细颗粒共同控制、提供黏聚力的细颗粒主控。离散元法具有良好的观测手段,对研究泥石流起动机理提供有力的依据。     

苏尼特右旗荒漠草原不同放牧强度土壤可蚀性K值研究

土壤侵蚀与土壤物理特性、抗蚀性密切相关,研究放牧强度对荒漠草原地表土壤颗粒组成及其可蚀性的影响,可为阐明放牧强度与土壤可蚀性间的响应机制提供科学依据,并可为科学利用草地提供参考.文中以苏尼特右旗荒漠草原5种强度放牧小区为研究对象,运用野外调查取样与室内试验相结合的方法,测定不同放牧强度小区的土壤颗粒粒径体积分数及有机碳...     

不同灌溉量下春小麦土壤水分变化规律

研究了不同灌水量处理条件下春小麦土壤水分变化规律。结果表明:不同灌水量处理下土壤含水率在垂直方向上的变化规律一致,随着深度的增加,土壤含水率变异系数逐渐变小;在春小麦整个发育期,不同灌水量处理在拔节期耗水强度均达最大值,为其需水高峰期;从节水效益看,全生育期灌水量为428.6 mm的处理水分利用效率和灌溉水利用效率较好,灌溉效果最佳,达到节水灌溉效果。     

黄土高原沟壑区坡耕地土壤入渗规律研究

通过野外人工模拟降雨试验 ,分析了 3种入渗公式中经验参数在坡耕地不同耕作措施、不同坡度及不同降雨条件下的变化规律 ,探讨了坡度、土壤初始含水率、降雨强度、不同耕作措施对土壤入渗的影响     

固体水对苗木生长作用效应分析

通过野外和室内不同梯度固体水处理盆栽实验(自然模拟),分析了固体水对苗木生长作用效应,结果表明:固体水可提高苗木根系土壤含水率、苗木成活率、生物量及光合速率、减少蒸腾速率,从而保证苗木良好的生长;从室内不同梯度固体水处理盆栽实验得出,经过两个月连续干旱,维持根系周围土壤的水分含量,从高到低依次为:1000g、750g、500g、250g固体水;环境因子对野外苗木的光合蒸腾速率的影响明显于对室内盆栽苗木光合蒸腾速率的影响;各树种由于其不同的生理生态特征,因而对固体水的适应性不同,这方面内容需进一步研究。