陕南土坎梯田田坎力学特性与垮坎原因分析

发布时间：2017-06-04 13:14

  本文关键词：陕南土坎梯田田坎力学特性与垮坎原因分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：梯田工程是陕南当地及周边省区的一项重要的水土保持措施,是解决群众生活的温饱工程,深受当地广大人民群众的欢迎。然而,由于该地区土壤中粘粒含量高(遇水容易膨胀)、原始地面坡度较陡、雨多强度大等自然因素和在梯田修筑过程中的质量、田坎不合理的利用等的影响,梯田田坎垮塌现象严重。陕南地区梯田田坎垮坎严重,最主要的原因是对陕南地区修筑梯田所采用的土质的类型及特点认识不足。以陕南土坎梯田田坎土体为对象,通过室内常规三轴剪切试验,对当地梯田田坎的变形和抗剪强度规律进行了研究,分析了田坎土体的应力应变关系及抗剪强度特性;通过室内无荷载膨胀率和无侧限抗压强度试验,分别研究了无荷载膨胀率随时间的变化、土体的应力—应变关系,并对最终稳定的无荷载膨胀率和无侧限抗压强度进行相关关系的分析;通过膨胀力试验,研究了不同土层深其膨胀力的变化趋势。主要结论如下:(1)应力—应变关系上:土样的变形强度关系在较高围压下呈硬化型,随着围压升高结构破坏程度升高,应变强化程度增强,在低围压下则呈现出弱软化特性;(2)强度特性上:梯田田坎的抗剪强度参数随含水量变化而变化,粘聚力c值的变化比大于内摩擦角φ值的变化大;在土层120cm范围内的田坎土,其抗剪强度参数沿深度分布无明显规律性,抗剪强度参数对含水率变化敏感,分析认为由于含水率不同致使土层之间存在的抗剪强度差异可能会导致田坎失稳;(3)洋县膨胀土的粘聚力c值在90cm之内的土层随土层深度增加,在120cm土层深度处降低,形成一个软弱面,且暴露的软弱面抵抗侵蚀能力较弱,在雨水的浸润、软化、冲蚀条件下,田坎中下部先破坏,从而导致整个田坎的滑塌;(4)不同深度土层试样的无荷载膨胀率随时间变化有三个阶段:加速膨胀阶段、减速膨胀阶段和稳定阶段;应力—应变关系的3个阶段:弹性、屈服、应变强化;洋县梯田田坎土层越深,其最终的膨胀率越大,无侧限抗压强度在120cm土层深处降低,这点与粘聚力c值的变化相一致,而商州的的膨胀率随土层深度无明显规律;土体的无侧限抗压强度与其最终稳定时的膨胀率成指数变化关系。(5)洋县膨胀力随土层深度的增加在不断的增加,膨胀力逐渐增大,与膨胀率的变化规律相一致,非膨胀土商州的则规律不明显。在修筑梯田时,必须充分认识膨胀土易风化、吸水膨胀和强度衰减这样的特性。含水量对土的抗剪强度的影响较大,雨季梯田垮坎较严重,在膨胀土分布区土坎梯田的建设必须重视排水的问题,可在梯田与其上部陡坡地接合部位修建排水沟,疏导降雨径流或以排水固坎为中心建立耕作措施、工程措施和生物措施相结合的综合防治体系。
【关键词】：陕南 梯田田坎 抗剪强度 膨胀率 无侧限抗压强度
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S157.31
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 文献综述10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 选题的目的及意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-17
• 1.3.1 膨胀土的研究现状12-16
• 1.3.2 石渣土的研究现状16-17
• 第二章 研究内容及方法17-26
• 2.1 研究内容17-18
• 2.2 研究路线18-20
• 2.3 研究方法20-25
• 2.3.1 研究地概况20
• 2.3.2 试验地基本性质20-21
• 2.3.3 试样制备和试验方法21-25
• 2.4 数据处理与统计方法25-26
• 第三章 结果与分析26-39
• 3.1 土坎梯田田坎抗剪强度试验研究26-32
• 3.1.1 应力—应变特性分析26-28
• 3.1.2 抗剪强度特性分析28-32
• 3.2 土坎梯田田坎膨胀率与力学性质的研究32-35
• 3.2.1 无荷载膨胀率32-33
• 3.2.2 无侧限抗压强度33-34
• 3.2.3 无荷载膨胀率与无侧限抗压强度的相关关系分析34-35
• 3.3 膨胀力35-37
• 3.4 垮坎原因分析37-39
• 3.4.1 梯田垮坎土质37
• 3.4.2 梯田垮坎变形类型和特点37-38
• 3.4.3 梯田田坎垮坎原因简析38-39
• 第四章 结论39-40
• 参考文献40-44
• 致谢44-45
• 作者简介45

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：421090