一、黄土非饱和入渗规律原位试验研究（论文文献综述）
杨耀峰,李涛,张多宏,丁建兴,张彦洪,贾生海[1]（2022）在《湿陷性黄土增湿变形分析研究》文中进行了进一步梳理黄土在我国分布范围广、厚度大、而且具有结构疏松的特点,主要特性之一就是湿陷性。在总结相关试验研究的基础上,概括了湿陷性黄土增湿变形的基本特征,分析试验的原理以及湿陷性黄土的判定方法,并例举了湿陷性黄土在实际工程中的应用,旨在通过对湿陷性黄土认识的基础上,为同类试验研究提供借鉴和参考。
孙文[2]（2021）在《非饱和黄土地基渗流及桩-土接触力学特性研究》文中研究表明黄土是一种典型的非饱和土,黄土的湿陷特性、渗流特性、土与结构接触特性及其引起的工程问题一直是土力学研究领域的重要课题。以有效应力原理为基础的土力学渗流理论和固结理论发展已比较完善,在解决非饱和土的问题时还有一定的差距,不能解决多种特殊土类的特性规律及工程应用问题。本文通过理论和试验研究,对黄土（饱和、非饱和）的渗流特性及渗流对土与结构接触面力学特性影响问题进行了深入的探讨,主要的工作如下:（1）开展了黄土的物理力学特性试验研究。开展了兰州地区七里河地区柴家台上Q3马兰黄土室内常规试验,对研究区试样的物理力学参数特性进行了测试,得到岩土体物理性质指标和力学性质指标。并利用GCTS土—水特征曲线仪测定了原状黄土在干湿循环情况下的土水特征曲线,经比较选用Van Genuchten模型进行拟合。（2）开展了土体与结构相互作用的试验及理论研究。利用美国Geocomp公司生产的Shear Trac-Ⅲ型大型直剪仪开展了湿陷性黄土与混凝土结构物接触面的直剪试验,研究了不同含水率（本文设计4种不同的含水率）、不同粗糙度（混凝土为光滑面和粗糙面）及不同法向应力（分别为50k Pa、150k Pa、250k Pa和350k Pa）下桩-土接触面特性,由试验结果可知,水和力对土体原生结构强度的破坏和破坏后次生强度的生成,随着含水率的增加,接触面土体抗剪强度降低及接触面上形成薄膜降低摩擦力。通过剪切试验对剪切变形机理和力学特性进行研究,并采用数值模拟对接触面破坏形式进行了研究。（3）对黄土地区桩—土接触特性进行试验研究。通过现场浸水试验,研究了在自然状态下黄土地基桩基的承载力特性、间断降雨（增、减湿）及荷载共同作用下及极端气候（连续强降雨）及荷载条件下桩基的摩阻力、沉降特性,确定了湿陷性对黄土地区桩基影响的合理范围,对黄土湿陷性导致的桩基负摩阻力的产生、发展及时空变化规律进行了研究。（4）开展了非饱和黄土渗流及桩—土接触面摩阻力的理论研究。依据质量守恒原理和达西定律推导了非饱和黄土地基浸水（降雨）入渗时土体含水量的分布和湿润锋面的变化,并对理论结果进行了验证;从土与结构接触机理出发,考虑桩周土体湿陷特性的影响,基于荷载传递法的原理和概念,推导了考虑黄土湿陷的单桩荷载传递微分方程的解析解,提供了单桩荷载传递分析方法并验证了其合理性。（5）对非饱和黄土渗流特性进行数值模拟研究。结合试验参数,利用气候—非饱和土相互作用建立了考虑蒸发的计算模型,模拟降雨入渗情况下非饱和黄土地基水分的渗透过程及水分场随时间的变化,由数值模拟可知,渗流路径随着入渗深度的增加会变长,土体的摩擦力和空隙阻力使流体渗流总水头（基质吸力和位置水头）逐渐减小,渗流速度也越来越慢;土体的体积含水率随着湿润锋面增加缓慢,体积含水率达到最大值导致土体湿陷,土体湿陷后孔隙减小体积含水率降低。（6）利用数值模拟研究降雨—蒸发情况下非饱和黄土地基水分的渗透过程及水分场随时间的变化。由模拟可知,降雨—蒸发对深层土体孔隙水压力没有影响,其影响范围主要在表层0-10m以内,降雨-蒸发会导致土水特性曲线的滞回效应,降雨入渗导致孔隙水压力变化具有滞后性,随着时间的增加,蒸发作用会成为控制土体孔隙水压力变化的主要因素,基质吸力作用逐渐增强。（7）对极端气候条件（间断降雨、连续降雨）及荷载作用下黄土地基—桩间相互作用进行了数值模拟。黄土浸水的过程是土体増湿到某一含水率或饱和情况下的増湿变形的过程。土体増（减）湿对桩侧摩阻力影响产生,研究了土体渗流对土—结构接触面力学特性的影响。
赵宽耀[3]（2021）在《甘肃黑方台地下水系统及其对滑坡的影响研究》文中进行了进一步梳理黄土高原是我国西部大开发战略实施的重点区域,但由于黄土自身的结构性及水敏性,导致在区域内发育大量黄土滑坡,严重影响了区域社会经济发展。位于甘肃省永靖县的黑方台黄土台塬,由于塬面的长期农业漫灌,大量水入渗至黄土层底部,形成饱和黄土层,在塬边形成泉眼排泄,同时在塬边诱发了大量黄土滑坡,给当地经济发展造成了严重影响,故研究该地区地下水系统及其对滑坡的影响,一方面可揭示灌溉型黄土台塬地下水系统中的水循环作用机制,另一方面可对区域地质灾害防控提供科学依据,具重要的理论意义及现实意义。在查明研究区环境地质条件及滑坡基本特征的基础上,以台塬水的循环路径为研究主线,首先,基于温度植被干旱指数（TVDI）和结合农作物种植周期的面向对象监督分类手段揭示了台塬面灌溉水的补给分区特征;其次,通过对比室内变水头渗透试验、室内土柱渗流试验、现场双环渗透试验、高密度电法（ERT）监测的现场灌水试验,遴选适用于黄土渗透研究的最优手段;然后,基于最优研究手段进行现场渗流试验,并结合数值模拟揭示了黄土中优势流和基质流的耦合渗流机制;接着,基于高密度电法揭示了台塬地下水位分布特征,基于三角堰监测了塬边全部泉眼的排泄流量,并阐释了塬面补给和塬边排泄对地下水位分布的影响;同时,基于原状黄土的离心机模拟试验分析了在地下水位抬升及排泄作用下坡体的失稳破坏模式;最后,基于台塬地下水系统水质量守恒特征建立了研究区人地作用关系机制,并提出了滑坡的科学防控模式。主要得出以下结论:（1）台塬塬面农业漫灌水的补给具有分区特征。台塬的年灌溉总量多年来均保持在500×104m3以上,年度内主要有春夏季灌溉期和冬灌期;灌溉量在塬面的分布特征可通过需水量不同的各农作物分区种植特征进行表征:TVDI的低值区即灌溉聚集区主要分布于台塬中部、台塬南部及台塬北部中间区域,分别种植果树、蔬菜、小麦;光学遥感影像的面向对象分类结果显示,台塬农作物可分为蔬菜区、综合种植区、小麦区和果树村庄区,该四类分区在塬面的灌溉量依次减小,依此划分出塬面灌溉水补给分区。（2）基于ERT实时监测的现场双环或单环入渗试验可有效监测黄土中水的入渗过程。各渗透试验方法中,黄土的渗透系数均随着干密度的增大呈线性减小,相同条件下,现场双环试验得出渗透系数最大,变水头重塑样渗透系数最小,两者相差近10倍;土柱试验中揭示出水在重塑黄土中的渗流模式为均匀的饱和基质流入渗;通过ERT监测的现场灌溉试验发现水的入渗包括表层的均匀入渗及底部的优势入渗,并通过探井验证了ERT监测结果。因此可知基于ERT实时监测的现场双环或单环试验可有效探测黄土中水的入渗特征。（3）黄土中的节理裂隙可为水的入渗提供优势通道,在优势流与基质流的耦合作用下,水分渗流至土体底部。土体中的裂缝或隐伏裂缝中可形成优势流,优势流在入渗至底部的同时也沿着优势通道周围进行基质流的扩散,进而使得土体底部含水率不断抬升,该扩散属于非饱和扩散,而位于表层的基质流同时在均匀入渗。数值模拟结果显示:在25mm/h的高强度短历时灌溉条件下,优势渗流起主导作用,水分可快速入渗至土体底部导致水位抬升,而顶部基质流为非饱和入渗;在2mm/h的低强度长历时灌溉条件下,基质流渗流起主导作用,以饱和状态入渗,而优势流以非饱和状态入渗,未对地下水位造成抬升作用。（4）台塬地下水位埋深分布主要受塬面补给特征和塬边排泄流量的控制。台塬水位埋深在1.19 m-40.50 m之间,水位埋深小于10 m的区域主要分布于台塬北侧中部及台塬中心位置,而在塬边区域,地下水位埋深普遍较深;塬面补给分区与水位埋深的关系为:地下水位最深的区域为果树区,地下水位最浅的区域为蔬菜种植区;塬边泉眼的排泄流量影响塬边地下水位埋深,排泄流量越大,水位埋深越深,其中在野狐沟区域影响最大。在台塬中部,地下水位埋深受作物类型控制,在台塬边水位埋深主要受泉眼排泄流量控制。（5）塬边坡体失稳破坏模式主要受到坡体后缘水位及前缘排泄的影响。在离心机模拟试验中,坡体失稳演变主要有四个阶段:第一阶段为前缘坡脚处出现由于湿陷、侵蚀引起的变形,第二阶段为由于地下水位抬升引起的坡体前缘底部湿陷沉降变形,第三阶段为坡体前缘中上部位置的拉裂变形,第四阶段为后缘塌陷引起的位移;模型试验中,破坏主要分为前缘两次滑移破坏和后缘塌陷破坏,而现场跟踪调查的滑坡失稳破坏过程中亦出现两次破坏,与模型试验结果类似,即该类由地下水位抬升引起的坡体前缘破坏具有逐级破坏的模式。（6）基于区域水循环系统的滑坡科学防控是减缓黑方台滑坡发生的关键。台塬地下水系统水量守恒计算中,补给量（灌溉和降雨）与排泄量（泉眼排泄和蒸发）的差值△Q（占补给总量的16%）为正,即过量的补给量贮存于地下导致水位抬升,且△Q与水位实际抬升高度所需水量相近,误差为6.7%;研究区人地作用关系可分为水本身、水与土、水与人的作用三部分,其中水系统与社会系统的关系为该地区人地关系保持平衡的关键点,故建立该地区水系统与社会系统的韧性可恢复系统,并提出从水资源管理、土地资源管理和工程治理三个方面入手的滑坡综合防控模式。
鲁洁[4]（2020）在《黄土地区古土壤工程特性研究》文中研究指明黄土地层存在黄土与古土壤互层现象,黄土与古土壤的工程性质对黄土地区工程设计和病害分析至关重要。对黄土工程性质的研究成果较多,但目前对于古土壤工程性质尚缺乏系统研究,黄土与古土壤工程性质的差异性还难以把握。本文以黄土地区白鹿塬古土壤S1为研究对象,对其裂隙特征、物质组成、土水特征曲线、抗剪强度、渗透特性等开展研究工作,并和与其整合接触的Q3黄土L1进行比对。基于野外调查和量测,揭示出干旱季节浅层古土壤具有显着的裂隙性,导致黄土陡坡坡面古土壤层位出现风化槽,进一步建立了古土壤裂隙评价指标,并通过该指标评价黄土古土壤裂隙的裂隙平均长度、单位面积裂隙长度、裂隙数量和长度各向异性等,得出黄土古土壤裂隙数量和长度具有明显的各向异性,竖向裂隙数量和总长度占裂隙总数的50%以上,斜裂隙次之,水平裂隙较少。基于室内试验,分析比较了古土壤和黄土试样的物理性质指标,表明二者均属于粉质黏土,在物理性质方面仅存在小的差别,古土壤中粉粒所占比例比黄土低9.3%,黏粒所占比例比黄土高9.8%,石英、钠长石含量低于黄土,方解石、绿泥石及黏土矿物含量高于黄土;古土壤液限、塑限均略高于黄土,塑性指数略大于黄土,最优含水率和最大干密度略高于黄土。基于压力板试验,得到了古土壤和黄土的土水特征曲线,表明古土壤土水特征曲线的滞回效应小于黄土,古土壤基质吸力随含水率变化速率小于黄土;对于相同含水率的古土壤和黄土,干密度变化引起的古土壤基质吸力变化大于黄土;在相同含水率下古土壤重塑试样基质吸力高于原状试样,但其差异性小于黄土;进一步拟合得到古土壤和黄土的土水特征曲线方程,并分析二者参数的差别。基于非饱和三轴试验,考虑密度和基质吸力影响,对古土壤和黄土的剪切特性进行试验研究。古土壤和黄土应力应变曲线均为硬化型,干密度越大剪切模量越大,抗剪强度也越大;古土壤和黄土的黏聚力和内摩擦角均随干密度增大而增大,黏聚力、内摩擦角与干密度基本呈线性关系。在干密度和含水率相同条件下,古土壤的黏聚力大于黄土,内摩擦角小于黄土。含水率相同时,古土壤黏聚力随密度的变化大于黄土,内摩擦角变化小于黄土。古土壤和黄土的黏聚力均随基质吸力增大而增大,古土壤黏聚力随基质吸力的变化程度小于黄土,基质吸力变化对内摩擦角无影响,黄土抗剪强度随围压的增长速率高于古土壤。基于原状土样与重塑土样三轴渗透试验,研究了古土壤和黄土的渗透特性。揭示出原状古土壤的渗透系数明显小于与其整合接触的黄土;干密度相同时,重塑古土壤土样的渗透系数亦明显小于黄土土样。重塑古土壤和重塑黄土的渗透系数的差异性随干密度增大而减小。在干密度相近的条件下,古土壤和黄土的原状试样的渗透系数均明显高于重塑试样,干密度越低,结构性的影响越明显,结构性对黄土渗透系数的影响比古土壤更加显着。考虑古土壤的渗透性明显小于黄土,就古土壤的防渗效果进行了研究。采用四边形等参元给出了含古土壤层的黄土地基和黄土边坡渗流数值计算模型,应用该模型对不同工况黄土地基和边坡土中水分场进行了计算分析,得到含有古土壤层的黄土地基和边坡水分入渗规律,表明古土壤层的存在能够明显延缓水分入渗进程,论证了在填方场地设置古土壤层防渗的有效性,并给出了防渗古土壤层的有效厚度。
刘奥林[5]（2020）在《多花木兰对边坡加固作用的研究》文中研究表明高速公路施工过程中由于地形复杂和地质脆弱的问题会出现高填深挖,既打破了当地生态环境系统,又容易引起威胁生命财产安全的水土流失、塌方、泥石流等地质灾害。随着我国道路建设的不断发展,对边坡工程的建设越来越重视,有效的预防和治理措施的研究是保证边坡的重要课题。本文依托国家林业局948项目“深路堑边坡景观恢复关键术引进”（项目编号为101-9968）和大岳高速第八合同段边坡实体工程,以种植的多花木兰作为研究对象,研究工作的主要成果如下:（一）根系形态分布研究通过模拟边坡相似条件自制模型箱,发现模型箱中2年生多花木兰的水平根最为发达,最长为50cm,并存在较多的斜生根和垂直根,而垂直根最长为60cm所占比例约等于水平根量,并且整体根系形状呈锥形,有效根系主要分布在0-60cm范围内的土层。多花木兰沿深度范围其根系数量和横截面积均为先增加后减少,且存在一个峰值,达到峰值后,随着深度的增大根数减少的幅度更大,最后根据对统计数据的分析,可得到根系数量和总横截面积与深度的关系。（二）力学效应探究多花木兰根系的抗拉强度随根系直径从细到粗的变化范围为17.82～80.99MPa,其与HPB235钢筋相比,抗拉强度约为钢筋的3/40～1/3。多花木兰根系在同一径级下的最大拉拔力随着含水率的增加,呈先增大后减小的趋势,当含水率在21.5%左右时,根系拉拔力达到最大值,其根系在径级范围内的抗拉力为17.6～167.6N。当含水率为21.5%时,在同一法向应力情况下,复合体的抗剪强度随着含根量的增加先增大后减小,可以得到存在临界含根量且为0.6g/cm3左右。（三）水文及生态效应探究模拟人工降雨,当降雨强度>土体入渗速率时,降雨强度越小,植被覆盖度越高,则坡面产流时间越长,降雨导致的坡面径流携带的泥沙含量越少,覆盖度为100%的边坡,泥沙含量仅为0.14%和0.23%,坡体较稳定。考虑植物蒸腾、吸水作用对土体内部含水率的改变,并在吸湿力、毛细压力理论的基础上,从微观角度得到土颗粒松散堆积和紧密堆积时的植物吸力的表达式。由于植物根系占据土体孔隙,影响湿润锋的入渗,据此改进Green-Ampt模型,得到改进的湿润锋深度公式,结合根系抗拉性能额外提供的抗滑力得到降雨条件下植被边坡非饱和入渗时的安全系数公式。
周佩瑶[6]（2020）在《黄土斜坡地质结构影响下水分运移特征研究》文中研究表明我国黄土分布广泛,其特殊的堆积条件使得土体呈亚稳结构,形成黄土特殊的破碎地质地貌特征。在降雨的诱发下,容易导致崩塌、滑坡、黄土湿陷等地质灾害的发生。为揭示不同地质结构的黄土斜坡中水分运移规律,本文从水文地质角度出发,以陕西省泾阳南塬黄土斜坡为研究对象,参考已有资料和野外调查成果,基于饱和-非饱和渗流理论,建立不同地质结构下的黄土斜坡铅直剖面二维非稳定流渗流模型,通过对比所建立的饱和-非饱和数值模型,以探究降雨过后,裂缝及古土壤的存在对泾阳南塬黄土斜坡中水分运移规律的影响。取得成果如下:1.降雨入渗水分能够优先通过裂缝快速下渗至斜坡中,易在裂缝周围富集,裂缝周围含水率上升。降雨停止后,积聚在裂缝中的水分向周围消散,裂缝附近水分消散速度远快于其他区域,裂缝顶端的影响范围小于底端,水平方向影响范围小于垂直方向。裂缝发育越深,影响范围越大,水分消散速度也更快。此外,随着时间的推移,裂缝周围水分富集形态由水滴状扩大到椭圆状。斜坡内渗透系数不同时,渗透系数越大,裂缝的影响范围越大,更利于裂缝进一步向深处扩张,裂缝周围的水分消散速度越快。2.斜坡土体的含水率分布随深度增加呈规律性变化。当斜坡中存在古土壤时,水分在下渗过程中受到了古土壤的阻碍,向下消散的速度减缓,容易在古土壤层的上方积聚,古土壤层上方含水率远大于下方含水率,斜坡中含水分布呈现明显水平分层现象。当斜坡中无古土壤时,斜坡中含水量分布不存在明显的水平分层。雨停后,无论斜坡中是否存在古土壤,斜坡中水分消散速度均较慢。3.当裂缝未贯穿古土壤时,停雨一段时间后水分才在古土壤上方积聚,古土壤层上方含水率升高。当裂缝贯穿古土壤时,古土壤上方的积水能够通过裂缝迅速到达古土壤下方,使得古土壤下方含水率迅速升高,更利于水分向土体深部运移。古土壤层的渗透系数越小,阻碍作用越明显,裂缝中水分在古土壤处消散速度更慢。黄土的渗透系数越大,水分消散的速度越快,裂缝在斜坡中的影响范围更广。综合对比发现,裂缝贯穿古土壤后,水分在裂缝周围聚集时间更长,会加速裂缝的扩展,进一步引起边坡失稳。
戎娟[7]（2020）在《地下水位上升引起湿陷性黄土地基沉降模拟研究》文中研究指明目前,关于湖水渗漏引起地下水位上升从而导致湿陷性黄土地基沉降变形的计算模型、计算方法研究较少,且可供借鉴的经验也不足。然而,湿陷性黄土地基一旦发生沉降,沉降量较小时可能会使建筑物无法正常使用,沉降量较大时则可能会对人民的财产甚至生命安全带来极大的危害。所以湿陷性黄土地基的稳定性问题不容忽视,特别是地下水位上升时,地基土中的含水量增加,浸水和压力的耦合作用导致灾变性沉降事故发生的概率增加。土体在一定压力下发生变形,当变形量稳定后,随着土体中含水量增加,产生的一部分附加变形,将其称为增湿变形,对含水量变化的研究是研究增湿变形的关键。本文针对湖水渗漏引起的黄土地基沉降变形问题,拟进行FLAC3D模拟研究。然而含水量增加使黄土产生湿陷变形是一种微观变化,而这种微观结构的变化一般有限元软件难以模拟。FLAC3D模拟软件上并未设置关于黄土湿陷的本构模型。针对这一问题,本文对非饱和渗流理论进行分析,并研究黄土中的水分入渗规律,结合Geo Studio软件对曲江南湖周边渗流场进行模拟,得出某建筑地基土中含水量的分布情况及地下水位线的抬升情况。并结合损伤力学理论的相关知识,分析出压缩模量自然对数与含水量的线性关系。最后,利用损伤压缩模量等效替代压缩模量,结合其他土性参数,运用FLAC3D模拟软件对湿陷性黄土地基沉降问题进行研究。并得到以下结论:（1）曲江南湖恢复性重建后,由于湖水的渗漏,湖周边地下水位逐渐抬升。随研究场地与曲江南湖之间距离的增加,地下水位线抬升高度具有―小-大-小‖变化特点;在距离曲江南湖210米的地基土中,地下水位线抬升速度呈现出―慢-快-慢‖的趋势,最终地下水位线抬升1.5米左右。（2）地基土中含水量随时间的变化主要表现为两种形式,一种是随着时间的增加,含水量呈现出先快速增加,然后缓慢增加直至饱和的趋势;另一种则是随着时间的增加含水量迅速增加,随后缓慢增加,最后由于重力作用稍有下降。（3）随着含水量的增加切线压缩模量逐渐减小,且切线压缩模量的自然对数与含水量呈线性关系,最终得出Ln Ei与w的关系式,并根据此关系式,计算不同含水量情况下,能够等效替代湿陷性的压缩模量。（4）FLAC3D模拟结果表明,湖水渗漏两年后,由于周边地下水位抬升导致地基土含水量发生变化,建筑物将产生约12.5厘米的附加湿陷变形;当仅考虑地下水位以下土层的饱和湿陷变形时,建筑物产生的附加沉降约6.4厘米。
李仁杰[8]（2020）在《增湿作用下重塑黄土水-热迁移及强度规律研究》文中指出近年来,随着国家“一带一路”战略的逐步推进,西部黄土地区的开发和基础设备建设必将达到一个新高度,尤其是湿陷性黄土地区。而黄土地区的公路、铁路、市政、水利等工程设施均修筑于浅层非饱和黄土中,一旦发生浸水等情况,势必会导致黄土强度大幅度的骤降及变形大幅度的突增,进而危及工程建设安全。为防止因湿陷性黄土浸水湿陷危及上部建筑物,实际工程中常常采用浸水预湿法来处理黄土湿陷性,虽然能够大致消除湿陷性危害,但仍然存在诸多问题急需解决。基于上述情况,本文提出了一种新型黄土增湿方法—高温高压水蒸汽增湿法,并以兰州地区重塑黄土为研究对象,从增湿作用下土中水-热运移与土体强度变化的角度出发,进行不同蒸汽压力下重塑黄土高温高压水蒸汽柱状增湿试验,研究在高温高压水蒸汽增湿作用下,土体中温度场、水分场的变化规律和终态分布情况。并针对经增湿处理后对土体强度的影响,进行含湿黄土直剪试验,分析在不同蒸汽压力增湿作用下重塑黄土强度的变化规律。本论文研究取得的主要结论:采用高温高压水蒸汽柱状方式对土体进行增湿时,水蒸汽和温度在空间上的扩散范围近似于一个圆台（体）。同一深度层面上,沿径向随着水蒸汽运移距离的增大,蒸汽运移速率逐渐减小,土体含水率和温度迁移速率逐渐降低。而且由于下部通气孔的蒸汽压力较上部而言偏大,沿深度方向,增湿影响的范围越来越大,同时随着注入扩散柱内的蒸汽压力增大,同一深度层面上受增湿影响的范围越来越大,且中心最优含水率范围也逐步增大。在0.05MPa（或0.1MPa）蒸汽的增湿过程中,每一时刻对应一个增湿范围,虽然延长通气时间,能够使土体内增湿的范围和增湿程度有所增大,其单位时间受蒸汽增湿影响增大的范围呈先增大后减小的趋势,建议将增湿时间控制在9h范围内。经高温高压水蒸汽增湿后,不同位置处土体的温度和含水率均发生不同程度的改变,但土体抗剪强度降低受温度影响较小,主要由含水率的增大所造成的。距通气点的距离越近,增湿后含水率越高,对应的土体抗剪强度越低。同时当注入扩散柱内的蒸汽压力增大时,距通气点较近处土体抗剪强度下降的程度比远处下降的程度更大。其次,运用库伦公式对土体抗剪强度进行拟合发现,经蒸汽增湿处理后,主要降低了土体的粘聚力,对内摩擦角几乎未产生影响。综上所述,水蒸汽增湿法作为土体增湿的新技术与新方法,与传统的土体增湿方法相比,具有增湿时间和范围可控,均匀性好、增湿的土体土性相同等优点,若高能强夯法相结合,势必会在大厚度湿陷性黄土地区地基处理中有着广泛的应用前景。
刘琨[9]（2020）在《降雨影响下黄土斜坡的地震失稳机制及其稳定性评价》文中研究表明我国南北地震带北段纵贯黄土高原中西部地区,该地区强震多发,雨季强降雨频发,黄土滑坡灾害尤为严重。加之黄土特殊的水敏性和动力易损性,使得黄土地区地震地质灾害形势更为严峻。针对地震或降雨单一因素诱发黄土滑坡的研究成果颇丰,但是关于降雨和地震耦合作用下黄土滑坡的研究较少,尤其降雨累积效应对滑坡地震触发效应的影响研究更少。2013年7月甘肃省定西市黄土覆盖区在持续降雨后发生岷县漳县6.6级地震,地震诱发大量的黄土滑坡、流滑,并造成严重伤亡和损失,引起了岩土地震工程界极大地关注,也使得降雨后地震滑坡失稳机理和预测方法研究极为迫切,本论文正是针对这一急需开展了降雨影响下黄土斜坡地震失稳的力学机制及其稳定性研究。论文以岷漳地震在挖木池斜坡诱发“一坡两滑”为切入点,在同一地震和降雨条件下两个滑坡表现出差异较大的滑动堆积特征,通过现场调查、勘查测试和室内试验,对比研究了这两个滑坡的地质环境特征、滑动形态和失稳机理。同时采用原位人工降雨入渗试验研究了降雨入渗对斜坡土体物理力学性质的影响规律,通过数值模拟试验分析了斜坡场地条件对地震地面运动特征的影响,借助大尺寸原状黄土液化振动台试验研究了黄土地震液化的机制和性态。最后综合上述研究结果,揭示了降雨对黄土斜坡地震失稳的控制机理,基于理论分析方法提出降雨和地震耦合作用下黄土斜坡稳定性分析方法。通过以上研究工作,取得的创新性成果简述如下:（1）通过岷县-漳县6.6级地震震后地震地质灾害应急调查、无人机摄影测绘、工程钻探、高密度电法测试、室内试验等,提出了震前降雨对挖木池黄土地震滑坡失稳具有控制性作用和“一坡两滑”的差异性失稳机制。发现挖木池东滑坡失稳机制为地震惯性力诱发失稳,而挖木池西滑坡失稳机制为黄土地震液化诱发失稳;基于“一坡两滑”失稳机制的差异性分析,提出降雨影响下黄土地震滑坡失稳分析的三个关键问题,即降雨入渗的累积效应改变斜坡土体物理力学性态、斜坡场地条件的差异性直接影响地震动力响应、降雨和地震耦合作用控制斜坡黄土液化机制。（2）通过开展人工降雨原位入渗现场试验,建立了降雨条件下天然黄土斜坡雨水入渗时空规律、水分运移模型及裂隙对入渗范围的影响机制。发现天然黄土斜坡降雨入渗深度有限,坡体不均匀入渗与土体物性状态密切相关,同时构建了累计降雨量与入渗深度及土体饱和度之间的定量影响关系;基于理论分析方法提出降雨入渗条件下无限斜坡模型水分运移模型,揭示了黄土斜坡饱和含水量深度特征的影响规律;通过室内土工试验提出原状黄土含水量与动静抗剪强度特征参量之间的影响关系式;以含水量为媒介,揭示了降雨入渗对黄土斜坡抗滑强度折减的影响机制。（3）基于历史震害资料和同震滑坡灾害数据统计分析,通过地震动响应计算,给出黄土斜坡地震动放大效应的估算方法及其斜坡不同部位的地震动特征。发现黄土斜坡是造成地震烈度异常的主要地貌类型,地震放大效应是诱发黄土斜坡失稳致灾的主要因素;针对黄土地区典型强震记录进行频谱分析,提出黄土覆盖层厚度和地形特征参数可作为判定斜坡地震放大系数的主要参量;通过对黄土均质斜坡、层状斜坡和阶地斜坡进行参数化地震动响应计算,归纳斜坡土体力学参数、地形几何条件、地层结构和地震动输入特性对斜坡体不同部位地震动特征参数的影响规律,提出黄土斜坡地震动放大效应的估算方法。（4）开展了大尺寸原状黄土地震液化振动台试验,揭示了原状黄土初始含水量对黄土地震液化性态的影响规律,提出黄土地震液化的含水量判定条件和孔压增长的影响规律。发现饱和度85%是黄土可发生类似于砂土完全液化现象的临界值;开展了倾斜基岩上饱和黄土液化振动台试验,发现倾斜地层上的黄土斜坡更容易发生地震液化,倾角越大液化程度越高,揭示了动力条件下倾斜基岩面对饱和黄土孔压增长模式的影响机理。（5）基于无限斜坡稳定性分析模型,提出了考虑降雨和地震耦合作用下黄土斜坡的稳定性分析方法,揭示了降雨入渗渗流方向、地震惯性力方向、地震系数、放大系数、振次比、含水量、地下水位、覆盖层厚度对无限斜坡稳定系数的影响规律。结合降雨入渗对黄土地震液化的影响机理,研究了挖木池斜坡“一坡两滑”的诱发、失稳过程,揭示了降雨对其地震失稳的控制作用和力学机制。
吴爽[10]（2019）在《黄土增湿变形的试验研究》文中进行了进一步梳理湿陷性是黄土特殊的工程地质性质,会引发地基破坏,造成工程损失。为了更准确地计算非饱和黄土湿陷量,本文以兰州和平镇黄土为研究对象,根据非饱和渗透和非饱和变形理论,提出了一种预测湿陷变形的简单模型。依托大型现场浸水试验,现场实测了场地自重湿陷量。开挖探井并取不同深度Q3黄土试样,对所有试样进行了颗粒分析,测定了其常规物理力学指标,并做了不同含水率的固结试验,测定其土水特征曲线。通过分析研究上述实验数据,取得了如下成果:（1）该场地为黄河IV级阶地,黄土为砂质黄土。湿陷土层厚度为24米,场地属于III级自重湿陷。湿陷性以中等湿陷和弱湿陷为主,少量黄土湿陷性强烈,湿陷系数的随深度增加而逐渐变小,湿陷的敏感性一般。（2）场地实际湿陷量和浸水深度有关,在现场试验时,需确定湿陷土层厚度及相应的浸水时间,以便使湿陷性土层充分湿陷,才能得出总湿陷量;若浸水时间有限,则应测定湿润锋深度,计算实际湿陷土层的湿陷量,以便得出合理的修正系数。（3）通过控制吸力的压缩试验表明,该场地黄土在吸力减小,增湿过程中,变形经历三个阶段:初始湿陷阶段、湿陷阶段和湿陷稳定阶段。初始湿陷阶段发生在土体处于高基质吸力时,基质吸力减小,土体发生小体积变形,土体结构保持完整。湿陷阶段发生在土体的中间吸力值区间内,随着基质吸力减小,土体体积也随之明显变小,土的粒间连接减弱,土体结构发生破坏。湿陷稳定阶段发生在土体的基质吸力较小时,此时土体接近饱和,随着基质吸力减少,土体体积变化较小或不变。（4）提出了一种基于恒含水量试验结果和增湿土水特征曲线的黄土湿陷量预测方法,用于预测增湿变形。该方法可计算入渗过程中的黄土的湿陷变形量。用该方法计算该场地的湿陷变形量为605 mm,修正后为907 mm,浸水试验中最大沉降量为656mm,计算结果与实际较为接近。故该方法预测入渗过程中的黄土的湿陷变形量是有效的。（5）通过数值计算模拟了增湿变形过程,计算过程考虑了水动力耦合效应,可以得到水入渗过程中增湿变形量随时间的变化规律。数值模拟计算该场地的实现变形量为724 mm,浸水试验中实际最大湿陷变形量为656 mm,计算结果与实际较为接近,故该方法预测水入渗过程中的增湿变形量是有效的。
二、黄土非饱和入渗规律原位试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、黄土非饱和入渗规律原位试验研究（论文提纲范文）
（1）湿陷性黄土增湿变形分析研究（论文提纲范文）
| 1 黄土增湿变形的基本特征 |
| 2 湿陷性黄土试验原理方法研究 |
| 2.1 单轴湿陷变形试验 |
| 2.2 三轴湿化试验 |
| 2.3 原位浸水试验 |
| 3 黄土湿陷性判定 |
| 4 工程应用 |
| 5 结语 |
（2）非饱和黄土地基渗流及桩-土接触力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 黄土的分布 |
| 1.1.2 黄土的湿陷特性 |
| 1.1.3 黄土的渗透特性 |
| 1.1.4 土与结构接触特性 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 黄土湿陷机理 |
| 1.3.2 非饱和土基本理论 |
| 1.3.3 岩土的本构模型 |
| 1.3.4 非饱和土的渗流 |
| 1.3.5 土与结构接触力学特性研究 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容及创新点 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究试样的物理力学特性测试 |
| 2.1 岩土体物理力学指标 |
| 2.2 土-水特征曲线试验 |
| 2.3 湿陷性黄土-混凝土接触面直剪实验 |
| 2.3.1 土样制备及试验设计 |
| 2.3.2 试验结果分析 |
| 2.3.3 接触面双曲线模型 |
| 2.4 接触面剪切破坏型式分析 |
| 2.4.1 计算模型及参数选取 |
| 2.4.2 模型验证 |
| 2.4.3 数值模拟结果分析 |
| 3 非饱和黄土地基渗流及桩-土接触理论分析 |
| 3.1 黄土地基浸水(降雨)入渗时土体含水量的分布 |
| 3.1.1 黄土地基浸水(降雨)入渗研究 |
| 3.1.2 非饱和黄土地基渗流微分方程 |
| 3.1.3 理论计算与数值结果比较 |
| 3.2 桩-土接触负摩阻计算方法 |
| 3.3 湿陷性黄土地基桩-土荷载传递规律研究 |
| 3.3.1 考虑黄土湿陷特性的荷载传递机理分析 |
| 3.3.2 基本方程 |
| 3.3.3 方程的推导 |
| 3.3.4 理论计算与数值结果比较 |
| 4 非饱和黄土地基现场浸水试验 |
| 4.1 湿陷性黄土渗透性特征 |
| 4.1.1 黄土湿陷对其渗透性的影响规律 |
| 4.1.2 黄土水分入渗对湿陷变形的影响 |
| 4.2 湿陷性黄土地区桩基浸水试验 |
| 4.2.1 试验桩布置及试验工况 |
| 4.2.2 桩基现场荷载试验结果分析 |
| 5 非饱和黄土渗流特性数值模拟 |
| 5.1 研究区域降雨特点 |
| 5.2 降雨入渗情况下非饱和黄土地基数值模拟 |
| 5.2.1 基本方程 |
| 5.2.2 模型及初始、边界条件 |
| 5.2.3 计算结果 |
| 5.3 降雨-蒸发作用下非饱和黄土地基数值模拟 |
| 5.3.1 计算理论 |
| 5.3.2 计算模型及参数选择 |
| 5.3.3 计算结果分析 |
| 6 土-结构接触力学特性数值模拟 |
| 6.1 接触面理论 |
| 6.1.1 接触问题的分析原理 |
| 6.1.2 接触问题的数值计算方法 |
| 6.1.3 接触面单元类型 |
| 6.1.4 接触面本构模型 |
| 6.2 黄土地基-桩相互作用数值模拟 |
| 6.2.1 数值模型 |
| 6.2.2 数值分析结果 |
| 6.2.3 数值模拟结果分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）甘肃黑方台地下水系统及其对滑坡的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 黑方台滑坡成因模式与机理研究 |
| 1.2.2 灌溉型黄土台塬水补给特征研究 |
| 1.2.3 黄土中水的入渗机制研究 |
| 1.2.4 台塬水位分布及其对边坡的影响 |
| 1.2.5 灌溉型台塬区滑坡科学防控模式研究 |
| 1.2.6 存在问题 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容与方法 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 1.4 本论文特色及创新点 |
| 第2章 黑方台环境地质条件及滑坡特征 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 黑方台概况 |
| 2.3 气象水文条件 |
| 2.4 工程地质环境 |
| 2.4.1 地形地貌 |
| 2.4.2 地层岩性 |
| 2.4.3 地质构造 |
| 2.4.4 水文地质条件 |
| 2.4.5 人类工程活动 |
| 2.5 滑坡基本特征 |
| 2.5.1 滑坡分类及分区特征 |
| 2.5.2 滑坡与地下水系统作用关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 黑方台塬面灌溉水补给特征研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 塬面水补给总量特征 |
| 3.3 基于TVDI的补给分区特征 |
| 3.3.1 基本原理及数据源 |
| 3.3.2 结果分析 |
| 3.4 基于农作物生长周期的面向对象分类分区特征 |
| 3.4.1 农作物生长周期调研 |
| 3.4.2 面向对象分类原理及步骤 |
| 3.4.3 遥感影像选取 |
| 3.4.4 结果分析 |
| 3.5 黑方台塬面灌溉水补给分区特征 |
| 3.5.1 农作物分区特征 |
| 3.5.2 灌溉量分区特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 黑方台黄土渗流特征试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于现场双环试验的黄土渗透特征研究 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.2.3 结果讨论 |
| 4.3 基于室内变水头试验的黄土渗透特征研究 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验结果及讨论 |
| 4.4 基于室内土柱试验的黄土渗透特征研究 |
| 4.4.1 试验方案 |
| 4.4.2 试验结果 |
| 4.4.3 结果讨论 |
| 4.5 基于高密度电法监测的现场灌溉试验研究 |
| 4.5.1 试验方案 |
| 4.5.2 试验结果 |
| 4.5.3 结果讨论 |
| 4.6 各类试验手段综合分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 黑方台黄土优势通道渗流特征研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 现场试验方案 |
| 5.2.1 单环试验设计 |
| 5.2.2 单环试验场地选取 |
| 5.2.3 时序高密度电法监测方案 |
| 5.3 现场试验结果 |
| 5.3.1 单环入渗速率 |
| 5.3.2 水入渗模式演变 |
| 5.3.3 水入渗时序过程 |
| 5.3.4 结果验证 |
| 5.4 不确定性分析 |
| 5.4.1 RC和△RC变化趋势 |
| 5.4.2 电极距对试验结果的影响 |
| 5.4.3 地表温度对试验结果的影响 |
| 5.5 试验结果讨论 |
| 5.6 数值模拟方法 |
| 5.6.1 计算模型 |
| 5.6.2 边界条件 |
| 5.6.3 参数选取 |
| 5.7 模拟结果分析 |
| 5.7.1 二维剖面饱和度分布特征 |
| 5.7.2 双渗透模型中饱和度时序变化特征 |
| 5.7.3 水质量转换特征 |
| 5.8 模拟结果讨论 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 黑方台地下水位分布特征及其影响因素 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 黑方台地下水位分布特征 |
| 6.2.1 探测方案 |
| 6.2.2 探测结果 |
| 6.2.3 结果验证 |
| 6.3 塬面水补给分区对地下水位分布的影响 |
| 6.3.1 分析方法 |
| 6.3.2 补给分区与水位分布关系 |
| 6.4 塬边水排泄量对地下水位的影响 |
| 6.4.1 排泄流量监测方法 |
| 6.4.2 泉眼排泄量的空间分布特征 |
| 6.4.3 各类泉眼排泄量变化特征 |
| 6.4.4 排泄量与灌溉量对应关系分析 |
| 6.4.5 水排泄量对塬边水位的影响 |
| 6.5 黑方台地下水位控制因素作用关系 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 黑方台地下水位抬升对黄土边坡的影响 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 边坡原型 |
| 7.2.1 边坡破坏特征 |
| 7.2.2 边坡失稳模式 |
| 7.3 方案设计 |
| 7.3.1 试验原理 |
| 7.3.2 试验设备 |
| 7.3.3 模型设计 |
| 7.3.4 监测方案 |
| 7.4 试验结果 |
| 7.4.1 坡体宏观变形特征 |
| 7.4.2 位移变化 |
| 7.4.3 孔压变化 |
| 7.4.4 土压变化 |
| 7.4.5 优势通道潜蚀效应分析 |
| 7.5 试验结果与原型变形特征对比 |
| 7.5.1 模型试验中边坡变形演变过程 |
| 7.5.2 模型试验中边坡失稳破坏模式 |
| 7.5.3 试验原型演变特征及其与试验结果对比 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 基于区域水循环的黑方台滑坡科学防控模式研究 |
| 8.1 概述 |
| 8.2 黑台台塬地下水系统水质量守恒特征 |
| 8.2.1 分析原理 |
| 8.2.2 分析方法 |
| 8.2.3 分析结果 |
| 8.2.4 水质量守恒误差分析 |
| 8.3 黑方台人与地作用关系探讨 |
| 8.3.1 水文系统关系分析 |
| 8.3.2 水—人系统关系分析 |
| 8.3.3 水—土系统关系分析 |
| 8.3.4 黑方台韧性可恢复系统探讨 |
| 8.4 黑方台滑坡科学防控模式 |
| 8.4.1 基于水补给特征的产业结构调整 |
| 8.4.2 滑坡灾害综合防控模式 |
| 8.5 防控建议应用效益 |
| 8.5.1 基于研究成果的防控建议 |
| 8.5.2 建议实施效益 |
| 8.6 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（4）黄土地区古土壤工程特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 黄土和古土壤研究现状 |
| 1.2.1 黄土问题研究现状 |
| 1.2.2 古土壤问题研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容和研究方法 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 本文所采用的研究方法 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 2 黄土地区古土壤概述及裂隙评价 |
| 2.1 黄土地区古土壤概述 |
| 2.1.1 黄土地区古土壤分布特征 |
| 2.1.2 黄土地区古土壤分组 |
| 2.2 黄土地区古土壤裂隙性及其评价指标 |
| 2.2.1 黄土地区古土壤裂隙性特征 |
| 2.2.2 黄土地区古土壤裂隙评价指标 |
| 2.3 黄土地区古土壤裂隙评价 |
| 2.3.1 黄土地区古土壤裂隙现场调查 |
| 2.3.2 黄土地区古土壤裂隙综合评价 |
| 2.3.3 黄土地区古土壤裂隙各向异性评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 古土壤和黄土基本物理性质 |
| 3.1 古土壤和黄土试样选取 |
| 3.2 古土壤和黄土的颗粒组成及矿物成分 |
| 3.2.1 古土壤和黄土来源与外观特征 |
| 3.2.2 古土壤和黄土试样采取 |
| 3.2.3 古土壤和黄土的粒度特性指标 |
| 3.2.4 古土壤和黄土的矿物成分 |
| 3.3 古土壤和黄土的物理性质指标 |
| 3.3.1 古土壤和黄土的土粒比重 |
| 3.3.2 古土壤和黄土的界限含水率 |
| 3.3.3 古土壤和黄土的击实特性指标 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 古土壤和黄土土水特征曲线研究 |
| 4.1 土水特征曲线及其测定方法 |
| 4.1.1 土水特征曲线的基本概念 |
| 4.1.2 土水特征曲线的影响因素 |
| 4.1.3 土水特征曲线研究的意义 |
| 4.1.4 土水特征曲线的测定方法 |
| 4.2 试验仪器及试验原理 |
| 4.2.1 土水特征曲线仪简介 |
| 4.2.2 非饱和土试验的轴平移技术 |
| 4.2.3 土水特征曲线方程 |
| 4.3 试验方案及步骤 |
| 4.3.1 试验方案的选择 |
| 4.3.2 土水特征曲线试验步骤 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.4.1 原状古土壤和黄土土水特征曲线及其比较 |
| 4.4.2 干密度对古土壤和黄土土水特征曲线的影响 |
| 4.4.3 结构性对古土壤和黄土土水特征曲线的影响 |
| 4.4.4 制样含水率对重塑古土壤和黄土土水特征曲线的影响 |
| 4.5 古土壤和黄土土水特征曲线方程拟合 |
| 4.5.1 古土壤土水特征曲线表达式 |
| 4.5.2 黄土土水特征曲线表达式 |
| 4.5.3 古土壤和黄土土水特征曲线拟合方程比较与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 古土壤和黄土抗剪强度研究 |
| 5.1 土的抗剪强度及其测试方法 |
| 5.1.1 土的抗剪强度概念 |
| 5.1.2 土的抗剪强度影响因素 |
| 5.1.3 土的抗剪强度测试方法 |
| 5.2 试验方案及步骤 |
| 5.2.1 试验方案的选择 |
| 5.2.2 非饱和三轴仪简介 |
| 5.2.3 非饱和三轴试验步骤 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.3.1 干密度对抗剪强度的影响 |
| 5.3.2 基质吸力对抗剪强度的影响 |
| 5.3.3 古土壤和黄土抗剪强度对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 古土壤和黄土渗透特性研究 |
| 6.1 土的渗透特性及其测试方法 |
| 6.1.1 土的渗透理论 |
| 6.1.2 土的渗透特性影响因素 |
| 6.1.3 土的渗透特性测试方法 |
| 6.2 试验方案及步骤 |
| 6.2.1 试验方案的选择 |
| 6.2.2 自动渗透测试系统简介 |
| 6.2.3 三轴渗透试验步骤 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.3.1 干密度对原状土渗透特性的影响 |
| 6.3.2 干密度对重塑土渗透特性的影响 |
| 6.3.3 结构性对渗透特性的影响 |
| 6.3.4 古土壤和黄土渗透特性对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 含古土壤层黄土地基水分入渗数值模拟 |
| 7.1 计算原理及基本方程 |
| 7.1.1 非饱和土二维非稳态渗流有限元控制方程 |
| 7.1.2 四边形等参元刚度矩阵 |
| 7.1.3 四边形等参元容量矩阵 |
| 7.1.4 水头及渗透系数 |
| 7.2 计算模型及参数选取 |
| 7.2.1 有限元计算模型 |
| 7.2.2 计算参数选取 |
| 7.2.3 计算程序设计 |
| 7.3 天然地基计算结果及分析 |
| 7.3.1 天然地基长时间降雨入渗情况计算结果 |
| 7.3.2 天然地基场地局部浸水情况计算结果 |
| 7.3.3 天然地基计算结果分析 |
| 7.4 天然边坡计算结果及分析 |
| 7.4.1 天然边坡长时间降雨入渗情况计算结果 |
| 7.4.2 天然边坡计算结果分析 |
| 7.5 人工地基计算结果及分析 |
| 7.5.1 人工地基长时间降雨入渗情况计算结果 |
| 7.5.2 人工地基场地局部浸水情况计算结果 |
| 7.5.3 人工地基计算结果分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（5）多花木兰对边坡加固作用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号与说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 力学效应 |
| 1.2.2 水文效应 |
| 1.2.3 生态效应 |
| 1.2.4 植物的选择 |
| 1.3 选题来源及研究内容方法 |
| 1.3.1 选题来源 |
| 1.3.2 研究内容及方法 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 多花木兰护坡机理分析 |
| 2.1 根土复合体固土基础理论 |
| 2.1.1 加筋理论 |
| 2.1.2 锚固理论 |
| 2.2 多花木兰根系的力学效应 |
| 2.2.1 根的结构 |
| 2.2.2 根的物理性质 |
| 2.2.3 根系稳固边坡的影响因素分析 |
| 2.2.4 根系受力分析 |
| 2.3 多花木兰护坡的水文效应 |
| 2.3.1 削弱溅蚀 |
| 2.3.2 降雨截留 |
| 2.3.3 抑制坡面径流 |
| 2.3.4 降低坡体深层孔隙水压力 |
| 2.4 多花木兰护坡的生态效应 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多花木兰根系形态分布和力学效应研究 |
| 3.1 研究区基本情况 |
| 3.1.1 概况 |
| 3.1.2 气候特点 |
| 3.1.3 工程特性 |
| 3.2 护坡植物选择 |
| 3.3 根系及土样采集 |
| 3.3.1 根系采集 |
| 3.3.2 土样采集 |
| 3.4 室内土样常规物理试验 |
| 3.5 根系形态研究 |
| 3.6 抗拉强度试验 |
| 3.6.1 概述 |
| 3.6.2 试验设计及仪器设备 |
| 3.6.3 试验前准备 |
| 3.6.4 结果与分析 |
| 3.7 根土复合体抗剪强度试验 |
| 3.7.1 概述 |
| 3.7.2 试验方法 |
| 3.7.3 结果与分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 多花木兰加固边坡模拟降雨试验研究 |
| 4.1 模型试验方案 |
| 4.1.1 研究内容 |
| 4.1.2 试验材料与设备 |
| 4.1.3 监测内容 |
| 4.2 降雨对多花木兰护坡的影响 |
| 4.2.1 降雨入渗和坡面径流 |
| 4.2.2 泥沙含量 |
| 4.2.3 坡体含水率变化 |
| 4.2.4 植物蒸腾、吸水作用对根土复合体抗剪强度的影响 |
| 4.3 植物吸力 |
| 4.3.1 松散堆积的植物吸力 |
| 4.3.2 紧密堆积的植物吸力 |
| 4.4 植被边坡的稳定性分析 |
| 4.4.1 考虑植被根系的Green-Ampt模型改进 |
| 4.4.2 边坡稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 对今后研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要学术成果 |
| 致谢 |
（6）黄土斜坡地质结构影响下水分运移特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 饱和-非饱和渗流 |
| 1.2.2 地质结构与地下水 |
| 1.2.3 模拟方法 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线图 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 气象及水文 |
| 2.2.1 气象 |
| 2.2.2 水文 |
| 2.3 地形地貌 |
| 2.4 水文地质 |
| 2.5 地层岩性 |
| 第三章 饱和-非饱和入渗过程 |
| 3.1 概念 |
| 3.2 斜坡中水分入渗及消散过程 |
| 3.3 非饱和水流的达西定律 |
| 3.4 非饱和渗流基本方程 |
| 3.5 土-水特征曲线及其影响因素 |
| 3.5.1 Van Genuchten模型 |
| 3.5.2 影响因素 |
| 第四章 黄土斜坡中裂缝对水分运移规律的影响 |
| 4.1 计算模型与边界 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.3 时间和空间离散 |
| 4.4 参数取值依据 |
| 4.5 裂缝的长度对斜坡中水分运移规律的影响 |
| 4.5.1 无裂缝时斜坡中水分运移规律 |
| 4.5.2 裂缝对斜坡中水分运移规律的影响 |
| 4.6 裂缝对不同渗透系数的斜坡中水分运移规律的影响 |
| 第五章 黄土斜坡中古土壤对水分运移规律的影响 |
| 5.1 斜坡土壤概化及边界条件 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.3 边界条件及参数取值依据 |
| 5.4 古土壤的存在对斜坡中水分运移规律影响 |
| 第六章 黄土斜坡中裂缝及古土壤对水分运移规律的影响 |
| 6.1 概念模型 |
| 6.1.1 计算模型与边界 |
| 6.1.2 数学模型 |
| 6.2 参数的确定及方案 |
| 6.3 10m裂缝及古土壤对斜坡中水分运移规律的影响 |
| 6.4 20m裂缝及古土壤对斜坡中水分运移规律影响 |
| 6.5 斜坡中水分运移规律的对比及分析 |
| 6.5.1 不同渗透系数的古土壤对斜坡中水分运移距离对比分析 |
| 6.5.2 古土壤渗透系数变化时土体中不同深度的含水率分布规律及分析 |
| 6.5.3 不同渗透系数的黄土对斜坡中水分运移距离对比分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（7）地下水位上升引起湿陷性黄土地基沉降模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 黄土湿陷性研究 |
| 1.2.2 增湿变形特性研究 |
| 1.3 黄土地基增湿变形模拟及计算研究 |
| 1.3.1 增湿变形计算方法 |
| 1.3.2 增湿变形模拟方法 |
| 1.4 研究内容及路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 地下水在黄土地基中的运移及对结构强度的影响 |
| 2.1 黄土中地下水运移规律 |
| 2.1.1 地下水位上升原因 |
| 2.1.2 黄土中水分的扩散规律 |
| 2.1.3 非饱和黄土地基水分入渗解析模型 |
| 2.2 增湿作用对黄土地基结构强度的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 西安南湖对周围渗流场的影响分析 |
| 3.1 西安曲江南湖地质概况 |
| 3.1.1 地理位置 |
| 3.1.2 地形地貌 |
| 3.1.3 地层岩性 |
| 3.2 曲江南湖水分渗漏运移分析 |
| 3.2.1 Geo Studio软件简介 |
| 3.2.2 计算模型的建立 |
| 3.2.3 计算边界条件与参数 |
| 3.3 数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 孔隙水压力变化 |
| 3.3.2 地下水位线以及含水量的变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于损伤力学的湿陷等效压缩模量 |
| 4.1 增湿条件下的切线压缩模量与割线压缩模量 |
| 4.2 损伤压缩模量的计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 地下水位上升引起黄土地基沉降变形的数值模拟 |
| 5.1 研究区地质概况 |
| 5.2 计算模型 |
| 5.2.1 模拟软件简介 |
| 5.2.2 模型建立、参数取值及工况选取确立 |
| 5.3 模型模拟的结果及分析 |
| 5.3.1 含水量增加情况下模拟结果分析 |
| 5.3.2 地下水位的上升情况下模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）增湿作用下重塑黄土水-热迁移及强度规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土体增湿技术研究现状 |
| 1.2.2 非饱和土中水-热运移规律研究现状 |
| 1.2.3 非饱和黄土强度特性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 兰州地区非饱和黄土概况和试验方案 |
| 2.1 兰州地区非饱和黄土概况 |
| 2.1.1 物质组成 |
| 2.1.2 结构特征 |
| 2.1.3 主要工程特性 |
| 2.2 试验黄土基本物理性质 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.3.1 高温高压水蒸汽增湿模型试验 |
| 2.3.2 强度特性试验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高温高压蒸汽增湿重塑黄土水-热迁移规律研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 蒸汽增湿作用下土体温度场结果分析 |
| 3.2.1 沿径向温度随时间变化关系 |
| 3.2.2 沿深度方向温度随时间变化关系 |
| 3.2.3 不同时刻温度分布情况 |
| 3.3 蒸汽增湿作用下土体水分场结果分析 |
| 3.3.1 沿径向含水率随时间变化关系 |
| 3.3.2 沿深度方向含水率随时间变化关系 |
| 3.3.3 终态含水率分布情况 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高温高压蒸汽增湿重塑黄土强度特性试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 增湿后非饱和重塑黄土抗剪强度结果分析 |
| 4.2.1 增湿后抗剪强度结果统计 |
| 4.2.2 试样抗剪强度沿径向分布规律 |
| 4.2.3 试样抗剪强度沿深度方向分布规律 |
| 4.3 增湿后非饱和重塑黄土强度指标分析 |
| 4.3.1 增湿后强度指标结果统计 |
| 4.3.2 增湿后对土体内摩擦角的影响 |
| 4.3.3 增湿后对土体粘聚力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（9）降雨影响下黄土斜坡的地震失稳机制及其稳定性评价（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 黄土斜坡降雨入渗研究 |
| 1.2.2 黄土斜坡场地条件对地震地面运动的影响 |
| 1.2.3 地震液化诱发黄土滑坡形成机理研究 |
| 1.2.4 地震-降雨与斜坡稳定性研究 |
| 1.3 发展趋势及认识 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究思路与技术路线 |
| 第二章 降雨后地震诱发黄土斜坡“一坡两滑”对比研究 |
| 2.1 滑坡区场地地质环境特征 |
| 2.1.1 位置及地貌分析 |
| 2.1.2 地质构造环境 |
| 2.1.3 岩土材料 |
| 2.1.4 地层结构 |
| 2.1.5 水文地质分析 |
| 2.2 震前降雨条件及分析 |
| 2.3 滑坡场地地震动特征分析 |
| 2.4 滑坡场地老滑坡分布 |
| 2.5 滑坡几何形态对比分析 |
| 2.6 滑坡滑距对比分析 |
| 2.7 斜坡失稳机理分析 |
| 2.7.1 “一坡两滑”失稳机理分析 |
| 2.7.2 黄土流滑机理 |
| 2.7.3 二次滑坡机理 |
| 2.8 降雨影响下黄土斜坡地震失稳的关键问题 |
| 2.9 小结 |
| 第三章 降雨条件下黄土斜坡入渗及其对强度的影响 |
| 3.1 黄土斜坡降雨入渗的原位试验设计 |
| 3.1.1 场地地质环境 |
| 3.1.2 斜坡土体物性参数空间分布特征 |
| 3.1.3 人工降雨试验设计 |
| 3.1.4 降雨工况设计 |
| 3.2 降雨条件下斜坡土体含水量分布 |
| 3.2.1 降雨后入渗形态分析 |
| 3.2.2 基于实测含水量的降雨入渗过程分析 |
| 3.2.3 基于高密度电法测试的降雨入渗过程分析 |
| 3.2.4 裂缝对降雨入渗过程的影响分析 |
| 3.3 降雨入渗条件下无限斜坡水分运移模型 |
| 3.3.1 模型建立的基本假设与控制方程 |
| 3.3.2 无限长黄土斜坡渗流控制方程的求解 |
| 3.4 含水量对黄土动静强度的影响分析 |
| 3.4.1 含水量对黄土静强度的影响 |
| 3.4.2 含水量对黄土动强度的影响 |
| 3.5 降雨条件下黄土斜坡土体强度参数分布 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 黄土斜坡场地的地震动分布特征 |
| 4.1 斜坡场地与地震震害分布的统计关系 |
| 4.1.1 地震烈度异常资料统计 |
| 4.1.2 地形条件与地震烈度异常的统计分析 |
| 4.2 黄土地区地震记录与场地放大效应的统计分析 |
| 4.2.1 黄土地区强震数据 |
| 4.2.2 覆盖层厚度与强震动记录的统计关系 |
| 4.2.3 地形地貌条件与强震动记录的统计关系 |
| 4.3 斜坡场地地震反应分析的参数化分析方法 |
| 4.3.1 斜坡地震反应分析方法 |
| 4.3.2 数值分析方法验证 |
| 4.4 水平自由场地地震反应分析的影响要素 |
| 4.4.1 土层厚度对地表加速度幅值及频谱特性的影响 |
| 4.4.2 边界的截取长度对地表加速度幅值及频谱特性的影响 |
| 4.4.3 动力输入频谱对地表加速度幅值及频谱特性的影响 |
| 4.5 均质斜坡土体力学参数对地震反应分析的影响 |
| 4.5.1 斜坡倾角对地表地震动参数分布的影响 |
| 4.5.2 黄土波速对地表地震动参数分布的影响 |
| 4.6 层状斜坡覆盖土层厚度对地震反应分析的影响 |
| 4.6.1 覆盖层厚度对斜坡场地地表峰值加速度的影响 |
| 4.6.2 覆盖层厚度对场地加速度放大系数的影响 |
| 4.7 阶地型斜坡地形参数对地震反应分析的影响 |
| 4.7.1 阶地斜坡倾角对场地地面运动的影响 |
| 4.7.2 阶地斜坡后缘倾角对场地地面运动的影响 |
| 4.7.3 阶地平台宽度对平台地面运动的影响 |
| 4.7.4 输入频率对阶地斜坡平台地面运动的影响 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 基于振动台试验的原状黄土地震液化性态分析 |
| 5.1 试验设计 |
| 5.1.1 振动台模型 |
| 5.1.2 大尺寸原状黄土试样取备 |
| 5.1.3 传感器布设方案 |
| 5.1.4 试样饱水 |
| 5.1.5 地震荷载工况 |
| 5.2 加速度响应特征 |
| 5.3 孔隙水压力响应特征 |
| 5.4 黄土地震液化性态影响因素 |
| 5.4.1 液化黄土埋深及含水量对孔压比的影响 |
| 5.4.2 含水量对黄土液化性态的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 降雨对黄土斜坡地震稳定性的影响机制及评价 |
| 6.1 无限斜坡稳定性分析原理 |
| 6.2 渗流孔隙水压力的影响 |
| 6.3 降雨入渗的影响 |
| 6.4 地震场地放大效应的影响 |
| 6.5 动孔隙水压力增长的影响 |
| 6.6 降雨和地震共同作用下无限斜坡稳定性影响分析 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）黄土增湿变形的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 黄土湿陷性测定 |
| 1.3.1 单轴湿陷变形试验研究 |
| 1.3.2 现场静板载荷试验 |
| 1.3.3 原位浸水试验 |
| 1.3.4 其他原位试验 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 现场浸水试验与室内试验 |
| 2.1 试验场地概况 |
| 2.2 浸水试验 |
| 2.2.1 浸水试坑的设计 |
| 2.2.2 观测点布置 |
| 2.2.3 现场浸水试验的过程 |
| 2.3 室内试验 |
| 2.3.1 基本物理指标测定 |
| 2.3.2 不同深度黄土的湿陷系数测定 |
| 2.3.3 不同含水率的湿陷系数测定 |
| 2.3.4 土水特征曲线的测定 |
| 第三章 现场浸水试验结果和室内试验结果 |
| 3.1 现场浸水试验结果 |
| 3.2 室内试验结果 |
| 3.2.1 基本物理指标 |
| 3.2.2 不同深度黄土的湿陷性 |
| 3.2.3 不同含水率的湿陷性 |
| 3.2.4 土水特征曲线的测定结果 |
| 3.3 现场浸水试验结果与室内试验分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 非饱和湿陷变形模型 |
| 4.1 黄土增湿变形的预测模型 |
| 4.2 模型参数的确定 |
| 4.2.1 临界吸力 |
| 4.2.2 湿陷指数λ |
| 4.3 模型验证 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 考虑水分入渗过程的湿陷变形计算 |
| 5.1 数值模型 |
| 5.2 模型参数 |
| 5.3 预测结果与实测结果对比 |
| 5.3.1 预测结果 |
| 5.3.2 模拟结果与实测值得对比 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足及进一步需要做的工作 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、黄土非饱和入渗规律原位试验研究（论文参考文献）
- [1]湿陷性黄土增湿变形分析研究[J]. 杨耀峰,李涛,张多宏,丁建兴,张彦洪,贾生海. 水利规划与设计, 2022(02)
- [2]非饱和黄土地基渗流及桩-土接触力学特性研究[D]. 孙文. 兰州交通大学, 2021(01)
- [3]甘肃黑方台地下水系统及其对滑坡的影响研究[D]. 赵宽耀. 成都理工大学, 2021
- [4]黄土地区古土壤工程特性研究[D]. 鲁洁. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [5]多花木兰对边坡加固作用的研究[D]. 刘奥林. 中南林业科技大学, 2020(01)
- [6]黄土斜坡地质结构影响下水分运移特征研究[D]. 周佩瑶. 长安大学, 2020(06)
- [7]地下水位上升引起湿陷性黄土地基沉降模拟研究[D]. 戎娟. 长安大学, 2020(06)
- [8]增湿作用下重塑黄土水-热迁移及强度规律研究[D]. 李仁杰. 兰州交通大学, 2020(01)
- [9]降雨影响下黄土斜坡的地震失稳机制及其稳定性评价[D]. 刘琨. 兰州大学, 2020(01)
- [10]黄土增湿变形的试验研究[D]. 吴爽. 长安大学, 2019(01)