非饱和黄土微观结构与黄土滑坡.pdf

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1、第32卷第4期防灾减灾工程学报VoI．32No．42012年8月JournalofDisasterPreventionandMitigationEngineeringAug．2012非饱和黄土微观结构与黄土滑坡‘唐东旗，彭建兵，黄强兵(1．长安大学地质工程与测绘学院，西安710054~2．襄樊学院管理学院，湖北襄阳441053)摘要：原状黄土属于非饱和黄土，对非饱和黄土的微观结构研究对于研究黄土地区边坡的稳定性具有重要意义。通过研究区黄土的SEM图像的微观结构分析和利用Janbu法对典型黄土滑坡进行边坡稳定性的计算分析，认为该地区黄土的内部微观结构以架空

2、结构和镶嵌结构为主，在大颗粒上附着的胶结物较少；随着深度的增加，土体上覆压力增大，土体具有明显的挤压变形现象；黄土体在天然状态下处于极限稳定状态，随着含水量增加，边坡稳定性下降，达到饱和状态时，处于不稳定状态；随着黄土地区经济的快速发展，人类水事活动和工程性经济活动广泛开展，人为因素逐渐成为诱发滑坡发生的主导因素。关键词：非饱和黄土；微观结构；边坡稳定性；黄土滑坡；Janbu法中图分类号：P642．22文献标识码：A文章编号：1672—2132(2012)04-0509—05土的微观结构的研究，分析黄土的内部结构和构造，引言并通过极限平衡法对黄土边坡稳定

3、性进行了计算。通过分析和计算，认为黄土的微观结构特征研究对原状黄土属于非饱和黄土，而非饱和黄土的特于研究黄土滑坡有重要意义。殊内部结构控制了各类黄土地质灾害的发生与发展。黄土的动力学性质与其微观结构有着密切的关1黄土微结构与边坡稳定性分析系，架空孔隙的大小、颗粒粒径分布、颗粒类别均是黄土产生残余应变的主要内因，它们直接影响到黄1．1研究区黄土的基本物理性质土结构的力学稳定性[1]。黄土的特殊性结构对土工本文研究区涉及山西吕梁市离石区、柳林县和程性质影响的重要性已成为共识，被认为是“二十一中阳县，该地区地面高程为1000～2000m，属于晋世纪土力学的核心

4、问题”[3]。西黄土高原。研究土样分别取自于王家沟滑坡、枣林黄土的微观结构是一种空间概念，它的构成取沟滑坡和茅火梁滑坡，对土样进行了室内的物理性决于粗矿物颗粒的形态及接触关系、孔隙大小及分质指标测试，主要包括物质组成、密度、含水率、液布、胶结物类型和赋存状态以及胶结程度等方面。黄限、塑限等方面的试验，结果详见表1。土的微观结构是在黄土矿物颗粒沉积时及沉积后的成土过程中形成的，对黄土微观结构的研究，有助于采用204FEIQuantaFEG600扫描电子显微解决黄土的形成过程、黄土的湿陷性、渗透性及与其镜对所取土样的微结构特征进行研究。电镜试验需它物理、力学

5、性质有关的理论问题和实践问题[4]。不经过：取样，土样干燥，喷金，测试，软件数据处理等同的矿物成分决定了不同的黄土微观结构，而黄土程序。的微观结构直接影响和决定了黄土的物理、力学性取样状况：离石王家沟滑坡Q。黄土，取样深度质，进而影响黄土的稳定性[5脚。目前，黄土地区随着H=31TI；柳林枣林沟滑坡Q。黄土，取样深度日一4m；人类经济活动的加剧，黄土滑坡已成为威胁该地区中阳茅火梁滑坡Q。黄土，取样深度H一7m；离石上安生命和财产安全的最主要地质灾害。本文通过对黄村滑坡Q。黄土，取样深度H一3m。每层取土样3个。·收稿日期：2011—03—22；修回日期：

6、201I-06—22基金项目：国家自然科学基金重点项目(40534021)、湖北省教育厅科学研究计划项目(Q20092502)资助作者简介：唐东旗(1974-)，男，博士研究生。主要从事地质灾害、工程地质方面的研究。Email：dqtang456@163．tom防灾减灾工程学报第32卷表3稳定安全系数与剩余推力计算结果地区的人类水事活动和其他经济活动的频繁开展，Table3Factorsofsafetyandresidualthrustforces人为因素逐渐成为诱发滑坡发生的主导因素。参考文献：[1]雷祥义．黄土显微结构类型与物理力学性质指标之间的关系

7、[J]．地质学报，1989，63(2)：182—191．2．4失稳原因LeiXY．Therelationshipbetweenthemicrofabrictypesandtheindiciesofphysico-mechanicalproperties在对该滑坡调查时发现，顶部平台上种植树木inloessofChina[J]．ActaGeologicaSinica，1989，63和农作物，在该滑坡的坡顶有一用于灌溉用储水槽，(2)：182—191．并铺设有输水管道，用于农业灌溉浇水，在长期灌溉[2]陈存礼，何军芳，杨鹏．考虑结构性影响的原状黄土作用下，黄

8、土体本身的物理力学性质发生改变；并且本构关系口]．岩土力学，2007，28(11