滑带土中粘土矿物取向的X射线衍射及其对滑坡的影响

滑带土中粘土矿物取向的X射线衍射及其对滑坡的影响

一、滑带土粘土矿物定向性的x射线衍射及其对滑坡的作用(论文文献综述)

金雄伟[1](2021)在《浸矿下离子型稀土矿粘土矿物迁移转化规律研究》文中研究说明稀土是我国的战略资源,目前被广泛的应用在军事、电子、医疗、机械等多个领域。离子型稀土主要分布于我国南方,其开采为我国获取了巨大的经济利益的同时,也带来了诸多的环境问题。近年来,对离子型稀土矿区滑坡的防治和重金属迁移转化的研究越来越多,稀土矿中粘土矿物空间分布及力学性质等成为研究的焦点。形成离子型稀土矿的母岩多为花岗岩,其风化壳主要物质组成为石英、长石、粘土矿物及云母等。在浸矿过程中,由于浸矿液的作用,促进风化壳中长石类的矿物不断风化分解,逐渐转换为高岭石等粘土矿物。目前,系统研究离子型稀土矿浸矿过程中粘土矿物迁移及微观结构演化较少,粘土矿物结构变化与稀土矿采场滑坡等成因机理探讨还存在诸多问题。基于上述问题分析,本文以赣州龙南市典型稀土矿花岗岩风化壳剖面为研究对象,通过野外采样、粒度分析、室内模拟浸矿,借助X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等现代测试手段,对区域粘土矿物粒度、分布和花岗岩风化壳剖面浸矿前后的矿物迁移转化规律进行探究,揭示了离子稀土矿中粘土矿物迁移及转化规律。主要认识如下:(1)区域稀土矿花岗岩风化壳表土层粒度和矿物组成分析表明,稀土矿中主要粘土矿物为高岭石和伊利石,绿泥石和蛭石含量较少,分布不均。稀土矿表土层风化壳及矿石粒度分布特征,明显的受化学风化作用、地形地貌等作用控制。总体颗粒表土层以细颗粒为主,随着化学风化的不断进行,风化壳中粗颗粒长石等加速分解,细颗粒向下部迁移。(2)XRD图像显示,稀土矿中特征衍射峰为1~10(?),强度最高的为石英d=3.3532(?),其次为高岭石d=3.2546(?)。在不同浸矿条件下,各土柱样品的XRD特征衍射峰大致相同,仅在峰强、半峰宽等方面略有差异。浸矿液浓度越高,pH越低,对于矿物的结晶度越不利,更容易破坏矿物的结晶度,使得其XRD特征衍射峰变弱。在浸矿过程中,粘土矿物的迁移受浸矿液的控制向四周弥散,在浸矿液的作用下,粘土矿物会更加分散、粘聚性更低,更易发生迁移。低p H值和高浓度浸矿液会加快其迁移。(3)TEM分析结果显示,粘土矿物高岭石条纹断断续续,且经常发生尖灭、扭曲,伊利石的条纹较为平直;高岭石和伊利石混合矿物出现,揭示高岭石和伊利石之间发生了转化。模拟浸矿TEM图像显示,在浸矿早期的全风化层粘土矿物表面可见稀土元素被剥离形成的蚀坑,而在过渡层和中风化层则会形成黑色集合体。在浸矿中期高岭石向伊利石转化,至浸矿晚期,伊利石大量向高岭石转化。在不同浸矿条件下,在p H为3-4时有利于粘土矿物的互相转化,p H为4-5时有利于钾长石向粘土矿物转化。在相同条件下,浸矿液浓度越高,高岭石的形成越有利,低浓度浸矿液则有利于伊利石的形成。(4)离子型稀土浸矿持续进行,导致稀土矿采场土体内部矿物分解破碎、疏松,降低了土体的粘聚力,导致抗滑力急剧下降。另一方面,浸矿使得粘土矿物之间互相转化,不同粘土矿物的抗剪强度和吸水膨胀性能力不同,粘土吸水发生膨胀加大了下滑力。在两种共同耦合下,促进浸矿后的离子型稀土矿采场边坡失稳下滑。

董文萍[2](2019)在《向家坝库区某大型顺层滑坡复活机制研究》文中研究指明滑坡是世界上广泛分布的一种地质灾害。近年来,由于暴雨天气重现期的缩短、地震频率的增加和其它多种因素的作用,滑坡灾害越来越频繁。水利水电工程给人类社会带来巨大经济效益的同时,也改变了库岸周边地质环境,受坡体结构、强降雨和库水位变化的进一步影响,库岸极易发生大型乃至巨型顺层古滑坡的复活或失稳。同时,由于滑坡地质环境特征、形成条件、影响原因等因素的多变性,导致滑坡的复活机制极其复杂,成为防灾减灾工作的难题。因此,开展水库库区顺层滑坡复活机制的研究,具有重要的理论和现实意义。论文选取向家坝水电站库区某大型顺层复活滑坡为研究对象,基于详细的地质调查资料和多年监测数据,开展滑坡时空演化特征研究,并结合地表裂缝分布特征,揭示复活演化过程和模式;利用先进的仪器和试验方法,开展滑带土微观特性和残余强度特征研究,揭示滑坡复活的内在机制;通过三维数值模拟分析地下水位影响下滑坡变形的响应规律,揭示地下水位上升诱发滑坡复活的机制,并基于排水洞作用下地下水三维渗流场计算结果,提出并论证排水洞排水和抗滑键抗滑联合防治方案的有效性。相关主要成果和结论归纳如下:(1)滑坡复活基本条件研究。向家坝水电站库区某大型顺层滑坡为古滑坡的部分复活,该复活滑坡呈“八”字型,前宽后窄,前缘临空条件非常好,坡体直抵金沙江;滑坡岩层主要发育在侏罗系中统上沙溪庙组(J2S)地层中,且上陡下缓;后缘岩层多为软质泥岩;前部深部存在多层软弱泥化夹层。坡体本身的地形地貌、地质结构和地层岩性为滑坡复活提供了基本条件。(2)滑坡复活变形的时空演化特征及变形模式研究。受内部(地形地貌、地质结构和地层岩性)和外部(降雨和库水)因素影响,复活滑坡经历了“蠕滑-加速变形-稳速变形”的过程,表现为“后缘推移-中部顺层滑移-前缘剪切”模式。滑坡复活变形的时空演化特征表述为:(1)滑坡不同分区的变形方向基本一致。滑坡中部东侧P-1填方区受局部回填造成的固结差异特性影响,向北偏东方向变形,期间产生左旋特性,后缘G区、中部P区向近乎正北方向产生变形,坡体前缘Q区受到推挤作用,向北偏西方向变形,并出现隆起现象。(2)滑坡不同分区的变形在空间上不同。2013-2015年,各个分区水平变形和垂直变形平均值在每年旱、雨季表现出不同的特征。(3)位移变形速率随时间波动。随时间变化,滑坡地表累积位移呈“台阶”状,雨季抬升显着;变形速率呈上下波动特征,坡体处于加速变形阶段时表现出周期性的陡增,波峰也呈现周期性变化。(4)滑坡不同分区的深部变形存在差异。后缘地表变形与深部变形同步,前缘地表变形略大于深部变形,且浅部存在次级剪切。滑坡地下水位变化主要受控于降雨,与日降雨量呈正相关关系,但对降雨的响应存在滞后现象;滑坡变形主要受控于降雨,变形位移与月降雨量呈正相关关系。库水对地下水位的影响主要集中在坡体前缘;库水作用下,滑坡变形依然集中在坡体前缘,且库水位骤降相对库水位上升对变形的影响要显着。(3)滑带土微观特性和残余强度特征研究。滑坡复活的主要内在机制是:滑坡形成过程中,滑带土原有结构发生破坏,抗剪强度降低,细粒含量增加且高度定向排列,形成了滑坡复活的基本条件,同时滑带土富含强亲水性黏土矿物,高达26.5%-40.7%,土体饱水膨胀软化,再次降低了抗剪强度尤其是残余强度。滑带土环剪试验表明:单级剪虽耗时长,但残余强度值精确,多级剪残余强度值偏大;剪切速率与残余强度应力比曲线呈凹型,在1.09mm/min速率达到最小值;残余强度和细粒含量呈二次多项式关系,当细粒含量超过临界值后,残余强度逐渐减小,在一定范围内,较高的细粒含量会降低土体的残余强度。(4)滑坡复活机制及防治措施研究。受强降雨和库水影响,2013-2015年滑坡内部地下水位抬升显着,坡体稳定系数逐年降低。滑坡后缘深部变形与地表变形近似一致,整体推动中部岩土体产生变形,造成中部深部变形略大于地表;变形向前缘扩展过程中,一部分岩土体向北偏东方向产生变形,一部分向北偏西方向产生变形,且东部变形大于西部;变形在前缘受到阻滑部位影响,导致地表变形量略大于深部,滑坡变形模式为推移式顺层剪切。滑坡次级剪切位于岩土分界面处,受到后缘岩土体强烈推挤和北部阻滑部位联合影响,岩土分界面凹槽处出现位移、应力等集中;凹槽最低点东西两侧岩土体因地势影响,造成最低点南北侧小部分区域呈现不同方向的变形。基于排水洞降水条件下的地下水三维渗流场计算结果,排水洞和抗滑键联合防治滑坡变形的数值模拟研究结果表明:随着水位降低,坡体变形范围逐渐减小,抗滑键区域表现最明显;极大值分布区域虽存在小范围扩大,但相较仅有排水洞防治的滑坡,排水洞埋设较深的联合防治变形值有所减小;稳定系数比仅有排水洞防治的滑坡有所提高,且排水洞布设位置较深并联合抗滑键的变形防治,稳定性满足规范要求。

李昊[3](2019)在《泾阳滑带土剪切破坏多尺度结构研究》文中指出滑带土的剪切机制及强度特性研究是滑坡安全性评价的重点。现有测试方法中,存在着滑带土易被扰动,特别是样品含水量增大后,室内试验样品难以制备的缺点。同时滑带土剪切特性的宏观表现取决于其内部细微观结构变化,但目前对滑带土的形成机制和微观机理的认识非常有限。针对上述问题,本文研发了一种纯剪切试验仪,利用该仪器可以避免测试中高含水量下对滑带土的扰动。采用宏观力学试验、CT扫描细观试验和扫描电镜微观试验,测试滑带土力学强度的同时,观察滑带土内部不同尺度结构的破坏现象,观测不同剪切位移时剪切缝中微米级到毫米级多尺度矿物形态和结构的变化。主要研究成果如下:(1)通过滑带土CT扫描试验得到的细观图像,分别进行滑带土结构分析和孔隙、钙质胶结的分布特征研究。发现滑带土沿着滑动面界限受扰动程度有明显差异。滑带土样品的滑动面前部土体受扰动较强烈,完全丧失原本的结构性,土体疏松,土体表面粗糙,孔隙较发育,裂隙发育。滑动面后方土体受扰动较小,土体结构性相对保存完整。(2)对滑带土在500倍放大倍数下进行电镜扫描获得微观图像。利用图像处理技术得到剪切缝多尺度微观结构图。观察发现剪切带中有由一种或几种矿物颗粒被微小粘粒包裹形成的团聚体发育较多,且剪切带中颗粒或团聚体之间相互支撑的现象明显。(3)基于现有纯剪切试验思想,研发了一种能够测试高含水量下松软土体剪切强度的纯剪切试验仪。进行了纯剪切试验仪的初步室内试验验证,完成了高含水率下滑带土的剪切强度测试。(4)利用Q2原状黄土制备发生不同剪切位移的剪切缝样品。采用扫描电镜对其进行剪切缝多尺度微观结构观察,发现剪切缝中间的矿物在剪切作用下,矿物颗粒脱离原来的位置并且在剪切缝中增大其摩阻力,使得其矿物颗粒被挤压,揉搓,剪破,变成更小的矿物颗粒。同时土颗粒在剪切缝中运动,摩擦作用使得剪切缝两侧剪切面的微小矿物颗粒被揉搓脱落,剪切缝宽变大,形成良好的导水通道。证明了滑坡的二次发生与滑带土初次滑动过程中形成的疏松导水通道有关。

段诚仕[4](2019)在《理县黄泥坝子滑坡滑带土强度特性及稳定性分析》文中研究指明西部山区地质条件复杂,滑坡灾害频发,灾害损失严重,防灾减灾工作任重道远。黄泥坝子滑坡位于四川理县,发生于2017年8月9日。滑坡失稳后,堆积体持续滑动时间长达三个多月,此后减速开始缓慢蠕动,对前缘及坡下的居民和交通安全造成严重威胁。该滑坡产生长时间滑动的原因,除了受地形和降雨等因素影响外,滑带土的强度特性及变化规律是一个关键因素,因此分析研究查明滑坡滑带土的强度特性及稳定性状况十分必要,且对于指导防灾减灾具有重要意义。该论文通过一年多的跟踪调查和监测,滑带土微观结构、矿物成分及水化反应、直剪试验、环剪试验与三轴蠕变试验,数值模型分析计算等研究工作,分析了滑坡地质特征、演化过程及变形机理,研究了滑带土物理性质、抗剪强度和蠕变等力学特性,计算分析了滑坡渗流场及稳定性。得到了以下研究成果:(1)黄泥坝子滑坡属于大型-复合式-中速-土质滑坡。滑坡体积120万m3,最大滑距174m,滑坡运动过程分为等速、加速、减速及蠕动等阶段,滑坡空间上分为主滑动、次级滑动、牵引、堆积及挤压变形区,变形破坏模式随空间演化而改变。滑坡具有运动时间长、滑程短、逐级破坏的特点,诱发因素主要为降雨。综合分析认为顺直的地形、复杂的破坏模式及特殊的滑带土物理力学性质是促使滑坡长时间缓慢运动的原因。(2)滑带土物理性质较为特殊。滑带土中粉粒和粘粒含量均在38%以上,粘土矿物含量为57.29%,矿物多呈片状,剪切后颗粒沿剪切面重新定向排列;饱水过程中,滑带土中部分碎屑矿物(长石)会转化为粘土矿物(伊利石和蒙脱石),可溶性矿物会溶解,从而导致了滑带土细微观结构发生改变,K+、Na+、Ca2+、SO42-、HCO3-、Cl-等离子浓度均呈现对数增长趋势。(3)滑带土强度的直剪试验结果表明,原状土存在较强的原生结构,原状和重塑土的抗剪强度均随含水率的增加而快速减小,随浸泡时间均呈先快后慢的显着衰减;原状土抗剪强度的下降降幅远大于重塑土,其中粘聚力降幅大于内摩擦角,滑带土抗剪强度急剧下降阶段含水率范围为18.124.6%。浸水48h72h是滑带土抗剪强度和各离子溶度由快速转为缓慢变化的转折区间,粘聚力衰减归因于矿物溶解及离子交换等水土相互作用,改变了滑带土的细微观结构;内摩擦角衰减归因于水土反应过程中碎屑矿物部分转化为内摩擦角更小的粘土矿物以及水润滑降低了颗粒间的摩擦阻力。(4)滑带土强度的环剪试验分析表明,剪切速率较大时,剪应力-位移曲线波动幅度较大,且达到稳定状态需要更大的变形,随着剪切速率的增大,滑带土峰值强度和残余强度均增大,残余强度的增大与滑带土粘粒含量较高有关;滑带土的峰值粘聚力、峰值内摩擦角以及综合内摩擦角均可与剪切速率拟合成良好的对数关系。(5)滑带土的三轴蠕变试验分析显示,滑带土蠕变过程包括瞬时弹塑性变形、衰减蠕变和稳态蠕变阶段,由结构转变引起的土体软化在蠕变中起主导作用,滑带土的稳定变形速率和绝对变形量均与轴向应力值表现为正相关。滑带土长期强度:c=16.4 kPa,?=14.34°,与峰值强度参数相比分别减少了43.8%和28.9%,表明了时间效应对粘聚力的影响要大于内摩擦角,而内摩擦角的减小表明颗粒位置的不断调整是显着的。(6)模拟分析计算显示,天然状态下滑坡堆积体的稳定性系数为1.018,处于欠稳定状态;20mm/d持续降雨条件下,随着滑带土逐渐饱水,滑坡稳定性会快速下降而处于不稳定状态。

马思豪[5](2018)在《川南龙马溪组页岩微组构非均质性研究》文中提出伴随世界油气需求的持续增长与常规油气产量的不断下降,致密砂岩气和页岩气作为两种重要的非常规天然气资源,相继成为了天然气产量增长的主要来源,致密砂岩气藏勘探开发中形成的一系列全新理论和技术为页岩气藏的勘探开发提供了研究方法和指标体系。与致密砂岩等非常规储层相比,页岩储层具有岩性单一、沉积亚(微)相划分典型标志少,富含黏土矿物和有机质等基本地质特征;钻井过程中也存在钻井情况复杂、坍塌压力高、井壁失稳以及气井产能差别大等工程问题。页岩中脆性矿物与粘土矿物的相对含量变化等微组构特征控制着岩石力学性质、井壁失稳机理以及储层改造效果。基于页岩气储层,目前国内外重点结合孔隙结构特征、有机地化指标及岩石物理性质等对页岩气开展评价与甜点优化,而对页岩气储层质量和产能影响起重要控制作用的微组构非均质性研究还相对缺乏。以川南地区富顺—永川区块Z101井、内江—大足区块W206井以及泸县—长宁区块N210井等多口井的钻井资料为例,结合川南下志留统马溪组的相关地层资料,开展页岩储层微组构非均质性研究。利用镜下薄片、X-射线衍射及扫描电镜等实验手段对页岩矿物组分、孔隙结构以及有机质组成等的非均质性进行研究。结合相关数据及实验手段对页岩储层属性参数及其非均质性进行定量表征。通过这些关键参数与微组构特征相互反演,厘清页岩储层微组构非均质性特征,建立定性或定量反映页岩微组构特征的属性参数来评价页岩微组构的非均质性。取得的成果及认识如下:(1)川南龙马溪组页岩脆性矿物含量较高,矿物脆性指数为42.0%-90.0%。微观尺度下,页岩矿物组分的非均质性通过其颗粒的大小、分选性、磨圆度以及空间排列分布方式等差异体现。脆性矿物数量增多,黏土矿物的比例逐渐减少,定向排列程度变差。页岩明暗纹层的脆性矿物和黏土矿物含量不同,石英等脆性矿物的含量越高,浅色层越发育。(2)页岩主要发育粒间孔、粒内孔和有机质孔三种类型的孔隙,孔隙类型的非均质性与矿物组分有关,粒间孔隙常见于碎屑矿物及黏土矿物之间,粒内孔隙常见于碎屑矿物中,而有机质孔则只存在于有机质赋存的位置。不同类型的孔隙,孔径的主要分布范围不同:页岩储层粒间孔隙以黏土矿物晶间孔为主,孔径分布区间在20-50nm;有机质孔的分布呈双峰特征,孔径多分布于10-50nm和100nm以上的区间范围。随着页岩中有机质含量增加,有机质孔的孔径分布范围更大,孔隙结构的非均质性增强。(3)页岩的比表面积为8.0-25.0m2/g,比表面积与TOC、石英含量呈正相关性,与粘土矿物含量呈负相关性,不同成因类型石英含量与比表面积具有不同的相关性。脆性矿物、黏土矿物与孔隙度间的相关性不明显。(4)页岩的干酪根类型主要为腐泥型(Ⅰ型)或混合型(Ⅱ1型),有机碳含量为1.0%-7.0%。平行层理方向,不同形状的矿物颗粒分布无明显定向性,有机质多呈片状随机分布;垂直层理方向,矿物颗粒呈现较好的定向性,片状黏土、有机质多呈条带状分布,与页岩的层理面平行。(5)利用X射线衍射技术评价了页岩定向指数,龙马溪组页岩的定向度为47.0%-81.0%,具有良好定向。不同角度水平纹层的波速比存在各向异性,随着垂直层理方向波速比的增大而逐步减弱。纵横波速度与石英含量呈正相关性,与黏土矿物含量呈负相关性。垂直层面方向的杨氏模量与石英含量呈正相关性,与黏土矿物含量呈负相关性。水平方向和垂直方向的杨氏模量、泊松比与孔隙度及TOC之间不存在明显的相关性。

喻章[6](2018)在《杉树槽滑坡滑带土强度衰减特性及失稳机理研究》文中研究说明滑坡是危害程度仅次于地震的较大地质灾害,会造成严重的经济和环境损失。长江三峡库区山高谷深、构造断裂发育、岩性复杂软弱、暴雨频繁,历来是地质灾害的多发区,特别是水库蓄水运行初期,诱发了大量滑坡,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,其中顺层岩质滑坡是发育最广泛、危害性最大的重要类型之一。水库的长期运行和更加频繁的暴雨,无疑将威胁库区广泛分布的易失稳顺层岩质岸坡的长期稳定状态。近年来,库区发生的滑坡呈现出小型化、隐蔽性、随机性等特点,其形成原因和规律也与以往有较大差别,成为防灾减灾工作的难题。本文以杉树槽顺层岩质滑坡为研究对象,基于现场地质调查和分析建立其地质力学模型;并开展室内试验,研究库水及降雨作用下滑带土形成演化及强度衰减规律、不同试验条件下滑带土的残余强度特性及其微观机制;最后利用数值模拟技术,研究滑坡前的降雨和库水位变化过程对滑坡渗流场和稳定性的影响,并进行基于滑带土抗剪强度特性的滑坡失稳变形过程研究。得到以下结论和研究成果:(1)杉树槽滑坡地质力学模型研究。通过对杉树槽滑坡工程地质条件的调查,结合滑坡的发生过程,分析了滑坡的物质组成及变形运动特征,得出杉树槽滑坡由岩质主滑区和土质牵引区组成,体积55.1×104m3,最大滑距160m,主滑区在滑移时方向由107°转向78°,平均滑速53mm/s,前部滑入锣鼓洞河。分析了滑坡发生的地质因素和环境因素,建立了形成滑坡的“无围限”地质模型:以泥化夹层为底滑面、以两个临空面和两个张裂隙分离结构面为边界;构建了诱发滑坡的“上推下托”力学模型:降雨入渗导致滑体重度增加、渗透力增大、滑带抗剪强度降低、后缘张裂隙中形成静水压力、后部形成扬压力,库水位快速上升在前部形成浮托力。杉树槽滑坡为一新生型/推移式/中型/厚层/顺层/岩质/快速/水库滑坡。(2)滑带土形成及物理力学性质演化试验研究。通过对杉树槽滑坡区不同岩土体进行微观性质测试,表明主滑区的泥化夹层滑带土中黏土矿物含量(48%)较牵引区的残坡积层滑带土(21%)高,且颗粒更细、更均匀;对泥质软岩进行干湿循环及不同pH水环境下的崩解泥化试验,表明和泥质粉砂岩相比,黏土矿物含量更高的粉砂质泥岩的崩解泥化速度明显更快,酸性水环境会加速崩解泥化的进程。分析泥化夹层滑带形成的物质基础、岩层结构和动力条件,表明滑坡泥化夹层滑带的形成经历了“层间泥质软岩-剪切破碎带-泥化夹层-滑带”的复杂过程。对两种滑带土开展不同含水率、干湿循环次数和浸泡时间条件下的物理测试和剪切试验,表明抗剪强度随含水率增加迅速减小,随干湿循环次数和浸泡时间的增加,部分碎屑矿物演变为黏土矿物、粗颗粒向细颗粒转化,同时峰值和残余抗剪强度都会呈现先快后慢的显着衰减。(3)滑带土残余强度特性试验研究。对杉树槽滑坡的两种滑带土进行不同试验条件下的环剪试验,表明滑带土粗颗粒含量越高、含水率越高,剪切面越粗糙;剪切速率增大,泥化夹层滑带土剪切面变得更光滑,而残坡积层滑带土则相反。滑带土综合内摩擦角随粗颗粒含量的增高和含水率的减小而增大;两种滑带土的残余强度对剪切速率的响应规律不同,泥化夹层滑带土的综合内摩擦角与剪切速率呈负相关,残坡积层滑带土的综合内摩擦角与剪切速率呈正相关,但是皆为对数相关关系。开展了饱和泥化夹层滑带土的预切面三轴试验和基于主滑区地质剖面的参数反分析,并将获得的残余强度指标与反复直剪和环剪试验结果对比,得出综合内摩擦角值按预切面三轴剪-反分析(极限平衡状态)-反复直剪-环剪试验的顺序逐渐减小,且极限平衡和整体失稳状态的综合取值分别为21.5°、20.5°。(4)滑带土残余强度特性微观机制研究。环剪过程中剪切面处存在粗颗粒破碎和细颗粒聚集现象,造成滑带土的分层,使竖直方向和水平方向上颗粒分布不均。通过对剪切面不同位置颗粒粒度进行测试,得出剪切面颗粒变化率随粗颗粒含量增加和含水率减小呈线性减小、随着剪切速率的增加呈对数增大,且颗粒变化率由剪切面内侧向外侧呈逐渐减小。通过对剪切面开展微观观测和分析,得出粗颗粒含量增加、含水率降低会造成剪切面土颗粒定向程度减弱、圆形度减小、孔隙率增大,剪切速率增大会造成泥化夹层滑带土的定向程度增强和残坡积层滑带土定向程度减弱,这些因素通过改变剪切面的粗糙程度来影响滑带土的强度。通过对剪切面进行分形研究,表明剪切面土颗粒具有明显的分形特征,且滑带土的残余强度与剪切面颗粒的分形维数具有良好的二次函数正相关关系。(5)杉树槽滑坡失稳变形过程及机理研究。通过计算滑坡发生前的库水位上升和降雨过程对滑坡渗流场及稳定性的影响,表明持续性强降雨是诱发滑坡的主要因素,库水位快速上升不利于滑坡稳定,两种因素的耦合导致了杉树槽滑坡整体失稳,同时滑坡后缘张裂隙的存在加强了降雨的影响。基于滑带土的抗剪强度特性,分析了滑坡的变形失稳过程,表明泥化夹层滑带土残余强度的负速率效应,是滑坡失稳后快速大位移滑动的原因,而滑带土残余强度的正速率效应会阻滞滑坡的变形运动。

李永康[7](2018)在《三峡库区滑坡复活变形对库水位变动响应与成因机制研究》文中研究说明三峡库区自2003年蓄水后,尤其是蓄水初期大量的滑坡发生了复活变形。随着近年来水位维持在175m-145m运行,库区少有滑坡发生重大险情。滑坡产生滑动变形的因素之一为库水位的变动改变了滑坡岩土体的力学状态,而作为滑坡关键因素之一的滑带土,其受库水位的作用对滑坡稳定性影响很大;库区滑坡近年变形数量一直处于较低水平,其中滑带土的强度恢复是滑坡稳定性提高的重要原因之一。本文分析了库区滑坡对库水位变动的变形响应规律,选取了2处典型滑坡滑带土,通过室内三轴试验、固结试验以及剪切试验,对三峡库区滑坡滑带土在库水位升降过程中的变形特性以及强度变化有了更深入的认识,主要得到以下结论:(1)三峡库区滑坡复活变形与水位运行阶段具有相关性:(1)从2003年135m蓄水至2009年首次173m水位下降,每期水位变动都会引发库区大量的古、老滑坡的复活变形,尤其是2007年-2009年水位下降期间,滑坡变复活形数量多,变形程度大;(2)水位下降阶段滑坡变形响应大多具有滞后性,滞后时间为2-3个月,汛期降雨能够加剧滑坡的变形;(3)2009年173m蓄水至2015年水位降至145m期间,库水位变动下滑坡复活变形数量逐渐减少,变形程度也逐渐减小,仅在个别年份的水位下降阶段,有少量滑坡发生变形,滑坡表现出自适应调整的特征。(2)结合有效应力原理,通过室内三轴常偏应力排水剪切(CSD)试验,模拟浮托减重型滑坡因水位上升导致滑坡发生变形这一过程,分析其变形机理。试验结果表明,总应力不变,孔隙水压力增加,有效应力降低,滑带土试样剪应变呈“跳跃式”增长,剪应变速率较大,体应变发生弹性膨胀,试样内部结构变化,抗剪强度降低。宏观上对应的是,浮托减重型滑坡库水位上升,滑坡体有效应力降低,即抗滑段的抗滑力降低,稳定性降低,滑坡可能产生变形。(3)通过对比三峡库区2003年蓄水以来各期蓄水阶段以及水位175m-145m正常调度运行期间库区滑坡的变形响应特征,发现库区滑坡具有自适应调整能力,库水位作用下滑坡主要通过两种方式进行自适应调整:(1)因水位上升和下降导致的干湿循环和渗透侵蚀,使滑坡体水位变动带岩土体渗透系数增,使水位下降导致的渗透压力减小;(2)干湿循环产生的排水固结和坡体变形压缩使得坡体岩土体尤其是滑带土强度再生,稳定性增加。(4)通过滑带土固结、剪切试验,证实了库水位升降导致滑带土的强度再生现象。再生强度与含水率、再固结应力有关,藕塘滑坡粘聚力、内摩擦角的最大再生率分别为93.03%、72.86%,三马山滑坡粘聚力、内摩擦角的最大再生率分别为92.78%、85.53%。残余状态下滑带土的粘聚力、内摩擦角的强度再生,使滑带土抗剪强度逐步提高,由此导致滑坡稳定性的恢复。(5)通过滑带土试样剪切面微观结构变化,分析了滑带土强度再生机理。残余状态滑带土经过再固结作用,孔隙比降低,颗粒间比表面积增加,土颗粒间作用力提高;滑带土中砂粒可以“锁固”剪切面,提高摩擦强度;粘土矿物为主的滑带土重新胶结,提高了粘聚力,粒状方解石矿物为主的滑带土颗粒相互咬合,提高了摩擦强度。再固结产生的强度是由于土颗粒结构的改变而产生的,为结构强度,会随着结构的变化而变化。

黄励[8](2017)在《粘性滑带土残余强度参数与定向性粘土矿物的相关性试验研究》文中研究表明我国目前已成为世界上滑坡等地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一,开展滑坡的预防与治理成为一项非常迫切和极为重要的工作。滑带土残余强度参数的取值是滑坡稳定性评价及滑坡治理工程设计中极为关键的问题,特别是在滑坡应急治理时快速取得残余强度参数至关重要。但目前在滑坡治理工程实践中如何经济快捷地获取精准残余强度参数是急待解决的问题。本研究以多个不同地域的5种滑坡的25组典型天然粘性滑带土为研究对象,对土样进行恒压环剪、X射线衍射(XRD)及液、塑限联合测定等试验的基础上,对形成滑带土残余强度的根本因素一(定向性矿物的定向排列)定向性矿物总量与残余强度参数的相关性进行了深入研究,旨在为能更加方便快捷地获取精确的残余强度参数提供全新思路及方法,研究成果对滑坡预警、滑坡稳定性评价及应急治理工程设计等具有重要的科学理论和工程应用价值。主要研究成果如下:(1)大位移剪切下,粘聚力c值趋近为0,在工程应用确定残余强度τr中,仅需考虑残余强度参数内摩察角φr。(2)塑性指数、粘粒百分含量均不能作为粘性滑带土残余强度参数良好的估算因素。当塑性指数Ip<40时,塑性指数Ip对残余强度参数φr无显着相关性;当塑性指数Ip≥40时,与残余强度参数φr呈现出一定的的相关性。粘粒含量CF在40%<CF<70%时,粘粒含量关于残余强度参数φr的影响无显着相关性;仅在粘粒含量CF<40%或者CF>70%时才对残余强度参数φr有负相关影响。(3)粘性滑带土富含蒙脱石时,蒙脱石含量可以作为推测残余强度参数φr值的要素。定向性矿物蒙脱石对粘性滑带土残余强度参数φr具有较强的控制作用,蒙脱石片状颗粒间摩擦强度低,对于富含蒙脱石30%以上的粘性滑带土即可显着降低粘性滑带土的残余强度,两者间存在着明显的相关性,当蒙脱石含量<30%时,两者间无显着相关性。(4)全体定向性矿物的定向排列是残余强度产生的根本原因,粘性滑带土残余强度参数φr随着定向性粘土矿物总量的增加,φr整体呈现慢-快-慢的椅形曲线递减趋势。滑坡应急防治工程实践中,可以充分应用粘性滑带土残余强度参数与定向性矿物总量间的相关性方程,经济快捷地获取科学合理的残余强度参数指标。

王鲁男[9](2017)在《不同含水率与剪切速率下滑带土残余强度特性研究》文中研究指明滑带土伴随着滑坡的孕育而形成,其工程地质性质对滑坡的变形发展与稳定性至关重要。因此,有关滑带土性质的研究历来是滑坡领域中的热点内容。即便如此,依然有诸多核心问题令人困扰、尚未完全掌握,尤其是滑带土的识别问题、成因分析及其强度对水、剪切速率等关键因素的响应规律等。亟需开展滑带土的相关基础性研究,为滑坡的早期识别、稳定性评价与预测预报打下坚实的基础。从区域灾害统计与地质学原理的角度来看,巴东组地层是典型的易滑地层,发育于该地层的滑坡,其滑带土形成之前一般为泥岩类夹层,通过对泥岩类夹层地质演化的研究可揭示滑带土孕育的地质过程。以此为切入点,开展反复直剪试验与微观试验,研究地下水主导下泥岩类夹层演化为滑带土过程中物质结构的变化及其宏观力学的响应规律,结合无序度理论,提出评价物质结构无序性的指标;利用环剪试验,开展关键因素下滑带土残余状态后期抗剪强度的变化规律研究;在此基础上,采用对比性的微观试验,研究关键因素对剪切面处细颗粒运移特性与定向性的影响,揭示滑带土残余强度速率效应的产生机制,并建立不同初始状态下滑带土残余强度速率效应的数学模型;最后,以典型滑坡为例,重点考虑其滑带土残余强度特性,利用数值模拟技术开展滑坡的变形破坏行为研究。论文主要取得如下研究结论与成果:(1)巴东组泥岩类夹层岩组在地壳表生地质作用(以物理化学风化作用为主)下,其物质结构特点与工程地质性质均存在向滑带土结构状态演化的趋势。在简化自然地质作用因素基础上,试验中单就考虑水的浸泡作用来测试该类夹层的演化特点。试验结果显示,泥岩类夹层的部分碎屑矿物演变为黏土矿物,颗粒级配也发生了轻微的变化,粒径小的颗粒含量增加。同时,泥岩类夹层的抗剪强度指标普遍降低,峰值黏聚力、残余黏聚力及峰值内摩擦角均显着地降低,残余内摩擦角变化较小,但整体依然呈降低趋势。(2)提出以无序度来定量评价地下水主导下泥岩类夹层演化为滑带土的过程中物质结构(矿物成分和颗粒级配)的变化规律。随着浸泡时间的增加,泥岩类夹层矿物成分的无序度减小,呈先快后慢的趋势;颗粒级配的无序度也减小,但呈先慢后快的趋势。综合表明,泥岩类夹层的物质结构与滑带土的偏离程度减小,表现出向滑带土演化的趋势。(3)滑带土的等效内摩擦角随着含水率的升高而减小;亦随着固结度的变化而改变,当速率较小时,固结度增加,等效内摩擦角增大,当速率较大时,固结度增加,等效内摩擦角先增大后减小。不同初始状态下滑带土的残余强度对剪切速率变化具有不同类型和程度的响应。完全固结状态下,滑带土的等效内摩擦角与剪切速率呈负相关;而未完全固结的滑带土等效内摩擦角与剪切速率呈正相关。(4)提出颗粒运移指标M以定量评价剪切面处细颗粒的运移程度。其中,颗粒竖直方向运移指标M随着含水率的升高而线性增大;随着固结度的升高而线性减小;随着剪切速率的增加而对数增大。含水率和剪切速率的增加有利于剪切面处土颗粒的定向排列,而固结度的增加不利于土颗粒的定向排列,各因素均通过改变细颗粒的含量和吸附水膜的厚度等物理性质来控制颗粒的定向程度。(5)滑带土残余强度的速率效应可表示为φe=A ln(v)+B,其中,系数A和B是具有一定物理意义的指标,速率效应系数A反映残余强度速率效应的类型与响应程度,当A>0时,滑带土残余强度呈正速率效应;A=0时,呈无速率效应;A<0时,呈负速率效应。细颗粒含量和吸附水膜厚度的改变是产生滑带土残余强度速率效应的主要原因。(6)滑带土的初始状态对残余强度的速率效应指标具有重要的影响,且随着土体塑性指数的增加,速率效应系数A的绝对值呈对数增大,而系数B呈对数减小。据此,建立了不同含水率与固结度下滑带土残余强度速率效应的数学模型。同时,滑带土残余强度速率效应类型与滑坡的变形破坏行为具有一定的对应关系。(7)滑带土的残余强度特性是控制滑坡变形破坏行为的内在因素之一。降雨通过入渗等方式改变滑体和滑带岩土体的均质性,为滑带土残余强度特性的发挥并控制滑坡的变形破坏行为提供基础。根据滑带土残余强度的速率效应类型,其对滑坡的变形破坏行为既可能发挥着“助推”效应,亦可能发挥着“刹车”效应。本文主要创新成果有:(1)巴东组泥岩类夹层岩组在地壳表生地质作用(以物理化学风化作用为主)下,其物质结构特点与工程地质性质均存在向滑带土结构状态演化的趋势。在简化自然地质作用因素基础上,试验中单就考虑水的浸泡作用来测试该类泥岩类夹层的演化特点。结果表明,随着浸泡时间的增加,泥岩类夹层的物质结构与滑带土的偏离程度减小,向滑带土结构状态演化趋势明显。引入无序度理论定量评价其演化为滑带土过程中的物质结构(矿物成分和颗粒级配)变化规律。后续试验揭示该类岩组物质结构的无序度与其抗剪强度指标间存在强关联性,据此可开展该类岩组的抗剪强度预测。(2)提出滑带土残余强度的速率效应公式:φe=A ln(v)+B,其中,系数A和B是具有一定物理意义的指标,皆与土体的塑性指数呈对数关系。速率效应系数A反映残余强度速率效应的类型与响应程度,当A>0时,滑带土残余强度呈正速率效应;A=0时,呈无速率效应;A<0时,呈负速率效应。细颗粒含量和吸附水膜厚度的改变是产生滑带土残余强度速率效应的主要原因,建立了不同初始状态下滑带土残余强度速率效应的数学模型,以丰富滑带土的抗剪强度理论。

陶叶青[10](2017)在《红层地区滑坡滑带处水—岩(土)化学作用研究》文中研究说明四川省南江县位于川东北边缘地区,其县城中南部为典型的红层区,2011年“9.16”因为遭到强降雨作用的影响,该研究区域发生了数以千计的土质滑坡,其中尤其以缓倾角土质滑坡居多。而滑坡的演化过程都贯穿着滑坡体能量动态平衡的一系列极为复杂的物理—化学变化,尤其是在滑带处的地球化学条件对“滑带土”的形成与聚集具有重要的控制作用进而影响滑坡的发展与演化过程。滑带土是滑坡形成、发展以及滑动过程中的重要产物,也是滑坡的重要组成部分,滑带土的形成和聚集与滑坡的发展演化、变形历史以及滑坡的稳定性等都具有密切的内在联系。本文基于现场调查,通过大量的室内试验,研究了滑带土的赋存条件,结合水文地球化学基本原理,对斜坡中的从基岩—挤压破碎带—软弱泥化夹层—滑带土逐步演化的整个过程中水—岩(土)化学作用进行分析,探讨了滑带赋存环境改变对滑带土的影响过程。滑带作为一个相对隔水层,能对上部入渗的降水进行截留,形成了一个独立的水文地质单元,同时,造岩矿物的黏土化过程往往在滑带处形成一个较为“开放”而又相对“封闭”的环境,在这样一个相对封闭性的环境下,由于环境中的微生物的呼吸作用等,形成了一个缺氧的还原性环境。通过对滑带土及上下岩土体的元素组成及矿物成分对比分析,结合基本水文地球化学作用原理,可知,在滑带的形成时期,最主要的作用是造岩矿物的黏土化过程,使泥化夹层的泥化程度不断加强,从而在斜坡内部形成连续的泥化带的同时,也满足了滑带土的赋存条件。分别采用通入氧气的有氧环境和通入氮气的无氧环境进行模拟实验,探究滑带赋存的环境改变,对滑带土的影响。在有氧环境中,主要表现为:早期低价态的变价金属元素发生氧化作用,且低浓度溶液的加入使溶液中可溶盐类的溶解作用增强,使得溶液中SO42-以及Cl-离子的浓度升高,溶液中由于氧化作用产生的H+结合,形成强酸物质,使得溶液中的PH值降低,直至溶液呈酸性。但是随后体系中所发生的硅酸盐类矿物的转化以及碳酸盐的矿物的溶解作用使得溶液中的PH值上升,产生碱化作用。在无氧环境中主要发生的是可溶盐类矿物的溶解作用以及缓慢的硅酸盐类矿物的转化,即伊利石向化学稳定性更好的高岭石发生转化,因此在该体系中水溶液的PH值主要呈斜率较小的稳步上升趋势。根据此次试验中对不同环境下滑带土的抗剪强度衰减程度分析,结合南江地区2011年“9.16”强降雨诱发大量滑坡的实例,对滑坡的发生机制及过程进行讨论,即连续的降雨不仅改变了滑带土还原性的环境,地下水往下渗入与滑带土发生氧化反应,使黏土矿物聚集,与此同时由于离子浓度较低的地下水的参与,也使得土中胶结物发生溶解,使得滑带土的剪切强度降低且厚度增加,而滑带中的粘土矿物的隔水边界效应,使斜坡的负载增大,由于降雨对滑带土所产生的化学作用对抗剪强度的降低需要一个较长期的作用,并且需要一次较强的降雨使斜坡的负载增加到一定的范围,因此可以推断,久雨之后暴雨是红层地区该类缓倾角浅层土质滑坡大规模群发性发生的必要条件。

二、滑带土粘土矿物定向性的x射线衍射及其对滑坡的作用(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、滑带土粘土矿物定向性的x射线衍射及其对滑坡的作用(论文提纲范文)

(1)浸矿下离子型稀土矿粘土矿物迁移转化规律研究(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 离子型稀土赋存情况
        1.2.2 赣南离子型稀土矿粘土矿物研究
    1.3 研究方案与技术路线
        1.3.1 研究方案
        1.3.2 技术路线
第二章 研究区地质背景概况
    2.1 地理位置与交通
    2.2 地形地貌
    2.3 地表水与地下水
    2.4 区域地层及构造
        2.4.1 地层
        2.4.2 岩浆岩
        2.4.3 构造
    2.5 离子型矿稀土矿母岩风化壳剖面概述
    2.6 本章小结
第三章 离子型稀土粒度及粘土矿物迁移特征
    3.1 材料与方法
        3.1.1 样品来源
        3.1.2 仪器及试剂
        3.1.3 模拟浸矿
        3.1.4 矿物物相分析
        3.1.5 矿物定量分析
    3.2 粒度分析
    3.3 粘土矿物XRD分析
    3.4 稀土矿剖面粘土矿物分布特征
        3.4.1 未浸矿稀土矿剖面粘土矿物含量变化
        3.4.2 模拟浸矿粘土矿物含量变化(P3)
        3.4.3 稀土矿粘土矿物衍射特征及迁移
    3.5 本章小结
第四章 粘土矿物微观转化与防灾减灾意义
    4.1 TEM分析
    4.2 离子型稀土矿微观结构特征分析
        4.2.1 未浸矿剖面微观结构特征
        4.2.2 不同浸矿时间、深度矿物微观结构特征
        4.2.3 不同浸矿条件矿物微观结构特征
    4.3 粘土矿物转化规律分析
    4.4 稀土矿粘土矿物转化的防灾减灾意义
        4.4.1 粘土矿物诱发滑坡机理分析
        4.4.2 粘土矿物对重金属的吸附特性
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
    5.3 创新点
参考文献
致谢
个人简历、攻读学位期间发表论文及参与项目
    一、个人简历
    二、已发表的论文
    三、参与项目

(2)向家坝库区某大型顺层滑坡复活机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
        1.2.1 顺层滑坡的形成模式与条件
        1.2.2 滑带土残余强度研究
        1.2.3 库岸滑坡复活变形机制研究
        1.2.4 存在的问题及发展趋势
    1.3 研究内容、技术路线及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
2 顺层滑坡工程地质特征
    2.1 区域地理地质背景
    2.2 顺层滑坡工程地质条件与物质结构
        2.2.1 滑坡形态及规模
        2.2.2 地形地貌
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 水文地质条件
        2.2.5 滑坡物质结构特征
    2.3 本章小结
3 滑坡复活变形的时空演化特征及变形模式研究
    3.1 滑坡复活的地表裂缝分布特征
    3.2 滑坡复活变形的时空演化特征
        3.2.1 累积位移、位移速率分析
        3.2.2 地表变形特征
        3.2.3 深部变形特征
    3.3 降雨及库水位变化对滑坡复活变形的影响
        3.3.1 降雨的影响
        3.3.2 库水位变化的影响
    3.4 滑坡复活变形模式分析
    3.5 本章小结
4 滑带土微观特性和残余强度特征研究
    4.1 滑带土基本物理特性
    4.2 滑带土微观特性
        4.2.1 滑面粒度分析
        4.2.2 滑带土X射线衍射试验分析
        4.2.3 滑带土SEM微观结构特征分析
    4.3 滑带土环剪试验
        4.3.1 试验原理及方案
        4.3.2 试验过程及成果
    4.4 滑带土残余强度变化特征
        4.4.1 剪切方式对残余强度的影响
        4.4.2 剪切速率对残余强度的影响
        4.4.3 细粒含量对残余强度的影响
    4.5 本章小结
5 滑坡复活机制及防治措施研究
    5.1 基本理论与方法
    5.2 数值模型、计算参数及方案
    5.3 滑坡复活机制分析
        5.3.1 位移特征
        5.3.2 应力特征
        5.3.3 剪应变增量特征
        5.3.4 稳定系数特征
    5.4 滑坡防治措施研究
        5.4.1 排水洞
        5.4.2 排水洞和抗滑键联合
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历

(3)泾阳滑带土剪切破坏多尺度结构研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滑带土剪切测试研究现状
        1.2.2 滑带土微观结构研究现状
    1.3 研究内容、方法及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
2 滑带土CT扫描试验及其内部细观结构分析
    2.1 CT扫描样品及实验测试
        2.1.1 CT扫描原理
        2.1.2 滑带土样品制备
        2.1.3 滑带土样品CT扫描试验
    2.2 滑带土结构性分析
        2.2.1 垂直于X轴的切面图像结构分析
        2.2.2 垂直于Y轴的切面图像结构分析
        2.2.3 垂直于Z轴的切面图像结构分析
        2.2.4 滑带土三维内部结构分析
    2.3 滑带土孔隙及钙质胶结特征分析
        2.3.1 滑带土孔隙特征分析
        2.3.2 滑带土中钙质胶结物分析
        2.3.3 钙质胶结与孔隙分布的相互关系
    2.4 小结
3 滑带土SEM试验及其微观结构分析
    3.1 电镜扫描样品制备
        3.1.1 制备固化剂溶液
        3.1.2 滑带土SEM试验样品制备
    3.2 电镜扫描试验及图像处理
        3.2.1 电镜扫描试验
        3.2.2 SEM扫描图像处理
    3.3 滑带土微观结构分析
    3.4 小结
4 滑带土剪切试验仪的研发及初步应用
    4.1 纯剪切试验仪研发背景
    4.2 纯剪切试验仪设计
        4.2.1 条带式纯剪切试验装置设计
        4.2.2 纯剪切试验仪设计
        4.2.3 纯剪切试验设备及使用步骤
    4.3 纯剪切试验设备初步室内试验验证
        4.3.1 Q_2黄土纯剪切试验
        4.3.2 高含水量滑带土强度测试
    4.4 小结
5 人工制备剪切缝SEM试验及其微观结构研究
    5.1 电镜扫描样品制备
        5.1.1 不同剪切位移的剪切缝微观样品制备
        5.1.2 样品的切割、打磨和抛光
        5.1.3 SEM试验及图像处理
    5.2 电镜扫描试验结果分析
        5.2.1 1号样品剪切缝微观结构
        5.2.2 2号样品剪切缝微观结构
        5.2.3 3号样品剪切缝微观结构
    5.3 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展塱
致谢
参考文献
攻读学位期间发表论文、专利及获奖

(4)理县黄泥坝子滑坡滑带土强度特性及稳定性分析(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 堆积层滑坡复活机理研究现状
        1.2.2 滑带土物理性质研究现状
        1.2.3 滑带土抗剪强度研究现状
        1.2.4 滑带土蠕变特性研究现状
    1.3 研究内容、方案及技术路线
        1.3.1 研究内容及方案
        1.3.2 技术路线
    1.4 主要成果及创新
        1.4.1 主要成果
        1.4.2 论文创新点
第2章 黄泥坝子滑坡工程地质特征分析
    2.1 滑坡地质背景
        2.1.1 气象水文
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 地层岩性
        2.1.4 地质构造与地震
        2.1.5 人类工程活动
    2.2 滑坡地质特征
        2.2.1 滑坡基本特征
        2.2.2 滑坡分区特征
        2.2.3 滑坡物质组成及结构特征
    2.3 滑坡演化过程及机理分析
        2.3.1 滑坡失稳前变形特征
        2.3.2 滑坡失稳后运动特征
        2.3.3 现阶段变形特征
        2.3.4 滑坡变形破坏机理分析
        2.3.5 滑坡长时间运动机理分析
第3章 黄泥坝子滑坡滑带土物理性质及水化作用分析
    3.1 取样
    3.2 滑带土物理性质
        3.2.1 滑带土粒度成分分析
        3.2.2 滑带土的物理指标
    3.3 滑带土微观结构及矿物成分分析
        3.3.1 电镜扫描试验
        3.3.2 X射线衍射测试
    3.4 滑带土的水化作用机理
        3.4.1 水化作用下滑带土微观结构的分析
        3.4.2 水化作用下滑带土矿物成分的变化
        3.4.3 滑带土的水-物理化学反应分析
    3.5 本章小结
第4章 黄泥坝子滑坡滑带土强度特性研究
    4.1 滑带土抗剪强度研究方法及内容
        4.1.1 研究方法
        4.1.2 研究内容
    4.2 滑带土抗剪强度的主要影响因素
        4.2.1 含水率
        4.2.2 滑带土中粘土矿物含量及类型
        4.2.3 滑带土的结构及裂隙
        4.2.4 不同的研究方法
    4.3 基于直剪试验的滑带土抗剪强度特性研究
        4.3.1 试样制备和试验方案
        4.3.2 试验步骤
        4.3.3 不同含水率下滑带土的抗剪强度特性
        4.3.4 滑带土遇水软化特性研究
        4.3.5 水土相互作用下强度衰减机理分析
    4.4 基于环剪试验的滑带土残余强度特性研究
        4.4.1 环剪试验概述
        4.4.2 试验结果分析
        4.4.3 滑带土残余强度特性分析
    4.5 本章小结
第5章 黄泥坝子滑坡滑带土蠕变特性研究
    5.1 概述
    5.2 滑带土常规三轴剪切试验
        5.2.1 试验设备及原理
        5.2.2 试验设计
        5.2.3 试验成果分析
    5.3 滑带土蠕变试验
        5.3.1 试验仪器
        5.3.2 试验设计
    5.4 滑带土蠕变行为
        5.4.1 滑带土蠕变规律
        5.4.2 滑带土长期强度
    5.5 本章小结
第6章 黄泥坝子滑坡堆积体稳定性分析
    6.1 基本理论及计算方法
    6.2 数值模型
    6.3 计算方案及参数
    6.4 数值模拟结果分析
        6.4.1 渗流场计算结果分析
        6.4.2 稳定性计算结果分析
    6.5 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(5)川南龙马溪组页岩微组构非均质性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景、研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 页岩气储层非均质性研究现状
        1.2.2 页岩气储层属性参数研究现状
        1.2.3 页岩微组构非均质性研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法及技术路线
    1.4 完成工作量
    1.5 主要成果认识
第2章 研究区地质概况
    2.1 区域构造背景
    2.2 研究区沉积与地层特征
    2.3 岩心特征
        2.3.1 W206井
        2.3.2 Z101井
        2.3.3 N210井
第3章 页岩矿物组分非均质性
    3.1 页岩矿物组分的宏观非均质性
    3.2 碎屑矿物和自生矿物
    3.3 黏土矿物
    3.4 生物碎屑
    3.5 页岩矿物组分纵向非均质性与微观非均质性的关系
    3.6 页岩矿物组分非均质性的影响因素
第4章 页岩孔隙结构非均质性
    4.1 孔隙类型与孔径分布特征
    4.2 页岩孔隙结构非均质性的影响因素
    4.3 比表面积
    4.4 孔隙度
    4.5 孔隙分形特征
第5章 页岩有机质非均质性及地球化学参数特征
    5.1 有机质非均质性
    5.2 有机质丰度
        5.2.1 有机碳含量非均质性
        5.2.2 TOC与矿物组分的关系
        5.2.3 TOC与孔隙结构、物性间的关系
    5.3 热演化程度(热成熟度)
第6章 页岩微组构非均质性对岩石物理性质影响研究
    6.1 脆性指数
    6.2 定向指数
    6.3 岩石物理参数
        6.3.1 纵横波速度
        6.3.2 杨氏模量和泊松比
第7章 结论与认识
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(6)杉树槽滑坡滑带土强度衰减特性及失稳机理研究(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景、研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状及发展动态
        1.2.1 水库顺层岩质滑坡研究
        1.2.2 滑带土残余强度特性研究
        1.2.3 滑带土微观特性研究
        1.2.4 滑带土强度特性对滑坡失稳变形过程影响研究
        1.2.5 存在主要问题
    1.3 研究内容、技术路线及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 杉树槽滑坡地质力学模型研究
    2.1 区域地质背景
        2.1.1 自然地理
        2.1.2 区域地形及地质背景
        2.1.3 区域构造及地震背景
        2.1.4 区域地质灾害背景
    2.2 滑坡工程地质条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 水文地质
    2.3 滑坡发生过程
    2.4 滑坡物质结构及变形特征
        2.4.1 滑坡形态及规模
        2.4.2 滑坡边界特征
        2.4.3 滑坡物质组成特征
        2.4.4 滑坡变形运动特征
    2.5 滑坡形成的地质力学模型
        2.5.1 滑坡成因分析
        2.5.2 滑坡地质力学模型
    2.6 本章小结
第三章 滑带土形成及物理力学性质演化试验研究
    3.1 滑坡区岩土体微观性质研究
        3.1.1 薄片鉴定
        3.1.2 粉晶X射线衍射
        3.1.3 电镜扫描
        3.1.4 激光粒度分析
    3.2 泥化夹层滑带形成规律研究
        3.2.1 泥质软岩崩解泥化规律试验研究
        3.2.2 泥化夹层滑带的形成条件及过程
    3.3 滑带土物理力学性质演化规律试验研究
        3.3.1 试样制备与试验方案
        3.3.2 研究方法
        3.3.3 快剪条件下含水率对抗剪强度的影响
        3.3.4 饱水浸泡对滑带土物理力学性质的影响
        3.3.5 干湿循环对滑带土物理力学性质的影响
    3.4 本章小结
第四章 滑带土残余强度特性试验研究
    4.1 环剪试验概述
        4.1.1 仪器系统
        4.1.2 工作原理
        4.1.3 试验方法
        4.1.4 制备试样
        4.1.5 试验方案
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 试样破坏形态特征
        4.2.2 剪切应力-剪切位移特征
        4.2.3 试样沉降变形特征
    4.3 滑带土的残余强度特性分析
        4.3.1 滑带土残余强度的判别指标
        4.3.2 粗颗粒含量对残余强度的影响规律
        4.3.3 含水率对残余强度的影响规律
        4.3.4 剪切速率对残余强度的影响规律
    4.4 滑带土残余强度对比取值
        4.4.1 滑带土强度参数三轴试验
        4.4.2 滑带土强度参数反分析
        4.4.3 滑带土强度参数对比取值
    4.5 本章小结
第五章 滑带土残余强度特性微观机制研究
    5.1 试验方法与方案
        5.1.1 扫描电子显微镜试验方法
        5.1.2 试验方案
    5.2 剪切面粒度变化试验分析
        5.2.1 激光粒度测试结果
        5.2.2 不同试验条件下粒度变化定量分析
    5.3 剪切面微观结构试验分析
        5.3.1 微观结构测试结果
        5.3.2 不同试验条件下微观结构定量分析
    5.4 滑带土剪切面微观结构分形研究
        5.4.1 分形理论与意义
        5.4.2 分形计算结果
        5.4.3 分形维数与抗剪强度之间的关系
    5.5 本章小结
第六章 杉树槽滑坡失稳变形过程及机理研究
    6.1 降雨及库水作用下滑坡渗流场计算及稳定性分析
        6.1.1 基本理论与方法
        6.1.2 数值模型、计算方案及参数
        6.1.3 渗流场计算结果分析
        6.1.4 稳定性计算结果分析
    6.2 基于滑带土强度特性的滑坡失稳变形过程研究
        6.2.1 基本理论与方法
        6.2.2 数值模型、计算方案及参数
        6.2.3 滑坡失稳过程计算结果分析
        6.2.4 滑坡变形过程计算结果分析
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献

(7)三峡库区滑坡复活变形对库水位变动响应与成因机制研究(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
        1.1.1 选题依据
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 三峡库区滑坡变形失稳机制
        1.2.2 滑带土的土水作用特征
        1.2.3 滑带土残余强度
        1.2.4 滑带土结构强度再生
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线图
第2章 研究区工程地质环境条件
    2.1 水文气象
    2.2 地形地貌
    2.3 地层岩性
    2.4 地质构造
    2.5 水文地质
第3章 三峡库区滑坡复活变形对库水位变动响应特征研究
    3.1 三峡库区2003年蓄水以来典型滑坡变形分析
        3.1.1 白水河滑坡
        3.1.2 木鱼包滑坡
        3.1.3 卧沙溪滑坡
        3.1.4 树坪滑坡
    3.2 水库蓄水与正常调度对三峡库区滑坡影响分析
        3.2.1 滑坡复活变形与库水位变动的相关性分析
        3.2.2 滑坡复活变形与库水位升降速率关系分析
        3.2.3 库区滑坡不同水位运行阶段响应特征分析
    3.3 库水位升降对涉水滑坡稳定性的影响机理分析
        3.3.1 滑坡库水位作用类型
        3.3.2 不同库水位作用类型滑坡稳定性随库水位升降变化规律
    3.4 本章小结
第4章 库水位变动下浮托减重型滑坡复活变形机理的试验研究
    4.1 试验目的
    4.2 试样选取与基本参数测定
        4.2.1 试样选取
        4.2.2 基本性质测定
    4.3 试验仪器及方案
        4.3.1 试验仪器
        4.3.2 试验方案及试验步骤
    4.4 试验结果分析
        4.4.1 应力路径分析
        4.4.2 变形特性分析
        4.4.3 库区滑坡宏观变形与试验结果对比分析
    4.5 本章小结
第5章 三峡库区滑坡复活变形随时间自适应调整机制研究
    5.1 三峡库区滑坡复活变形自适应调整成因分析
        5.1.1 三峡库区滑坡复活变形自适应特征
        5.1.2 滑坡复活变形自适应调整的影响因素分析
    5.2 库水位循环升降条件下渗透性变化特征及其对滑坡复活变形的影响分析
        5.2.1 三峡库区滑坡渗透系数特征
        5.2.2 库水位循环升降条件下滑坡渗透性变化特征分析
        5.2.3 水库运行期间渗透性变化对滑坡稳定性和变形的影响分析
    5.3 库水位循环升降条件下岩土体强度变化及其对滑坡复活变形的影响
        5.3.1 库水位循环升降条件下滑坡岩土体的强度变化
        5.3.2 滑带土的强度再生分析
        5.3.3 滑带土强度再生试验研究
        5.3.4 试验结果分析
        5.3.5 滑带土强度再生机理分析
    5.4 三峡库区滑坡复活变形随时间自适应调整机制分析
        5.4.1 滑坡渗透性变化
        5.4.2 滑带土强度再生
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(8)粘性滑带土残余强度参数与定向性粘土矿物的相关性试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景、目的及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滑带土的研究概况
        1.2.2 滑带土强度特性的研究概况
        1.2.3 滑带土残余强度的研究概况
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线图
2 材料与方法
    2.1 试验方案
    2.2 主要试验设备
    2.3 试验计算原理
    2.4 粘性滑带土残余强度参数测定方法
    2.5 粘性滑带土矿物定相定量方法
    2.6 粘性滑带土塑性指数测定方法
    2.7 数据处理
3 粘性滑带土基本物理力学性质
    3.1 粘性滑带土粒度成分
    3.2 粘性滑带土矿物成分
        3.2.1 X射线衍射图谱解析
        3.2.2 粘性滑带土矿物组成及含量
    3.3 粘性滑带土塑性指数
    3.4 粘性滑带土残余强度
        3.4.1 残余强度
        3.4.2 残余强度参数
4 残余强度参数φ_r与滑带土基本物理性质的相关性
    4.1 残余强度参数φ_r与塑性指数相关性分析
    4.2 残余强度参数φ_r与粘粒含量相关性分析
    4.3 残余强度参数φ_r与蒙脱石含量相关性分析
    4.4 残余强度参数φ_r与定向性粘土矿物总量相关性分析
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
    5.3 论文创新点
参考文献
致谢

(9)不同含水率与剪切速率下滑带土残余强度特性研究(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 泥岩类夹层工程地质特性研究
        1.2.2 滑带土残余强度特性研究
        1.2.3 滑带土微观结构特征研究
        1.2.4 基于滑带土强度特性的滑坡变形破坏行为研究
    1.3 研究内容、技术路线与创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 地下水主导下泥岩类夹层工程地质特性演化研究
    2.1 引言
    2.2 泥岩类夹层概况及其发育特征
        2.2.1 泥岩类夹层概况
        2.2.2 泥岩类夹层的发育特征
    2.3 试验样品的赋存条件
        2.3.1 地形地貌
        2.3.2 地质构造
        2.3.3 地层岩性
        2.3.4 水文地质条件
    2.4 样品采集与试验方案
        2.4.1 样品采集
        2.4.2 基本物理性质
        2.4.3 试验方案
    2.5 泥岩类夹层物理力学性质演化规律研究
        2.5.1 研究方法
        2.5.2 试验结果分析
    2.6 泥岩类夹层物质结构的无序性评价
        2.6.1 研究方法
        2.6.2 泥岩类夹层物质结构的无序性评价
        2.6.3 泥岩类夹层的力学性质与无序度的关联性分析
    2.7 本章小结
第三章 滑带土残余强度特性研究
    3.1 引言
    3.2 试验原理与试验方案
        3.2.1 室内残余强度测试方法
        3.2.2 环剪仪原理与组成
        3.2.3 试样制备
        3.2.4 试验方案
    3.3 试验结果
        3.3.1 剪切应力-剪切位移关系曲线特征
        3.3.2 剪切过程中沉降变形曲线特征
    3.4 初始状态与剪切速率对滑带土残余强度的控制规律
        3.4.1 大剪切位移下滑带土残余强度的表征
        3.4.2 含水率对滑带土残余强度的控制规律
        3.4.3 固结度对滑带土残余强度的控制规律
        3.4.4 剪切速率对滑带土残余强度的控制规律
    3.5 大剪切位移、变速率条件下滑带土残余强度指标的选取
    3.6 本章小结
第四章 滑带土残余强度特性的内在机理研究
    4.1 引言
    4.2 滑带土残余强度特性的微观机制研究
        4.2.1 研究方法
        4.2.2 细颗粒的运移特性
        4.2.3 细颗粒的定向性
        4.2.4 水分迁移特性
    4.3 滑带土残余强度的速率效应研究
        4.3.1 滑带土残余强度的速率效应理论
        4.3.2 初始状态对速率效应的影响
        4.3.3 速率效应与滑坡变形破坏行为的关系
    4.4 本章小结
第五章 基于滑带土强度特性的滑坡变形破坏行为研究
    5.1 引言
    5.2 试验场滑坡概况
        5.2.1 滑坡基本特征
        5.2.2 滑坡的形成条件与作用因素
        5.2.3 滑带土残余强度特性对滑坡变形破坏行为的影响
    5.3 数值模拟分析
        5.3.1 数值模型
        5.3.2 模拟方案与参数选取
        5.3.3 不同降雨强度下滑坡稳定性分析
        5.3.4 滑坡变形破坏行为研究
        5.3.5 分析与讨论
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(10)红层地区滑坡滑带处水—岩(土)化学作用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究意义及选题依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滑带土研究现状
        1.2.2 水对土体化学作用研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 研究区基本概况
    2.1 研究区地质环境
        2.1.1 研究区位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 地层岩性
        2.1.4 地质构造
        2.1.5 气象与水文
        2.1.6 人类工程活动
    2.2 滑坡发育特征
        2.2.1 研究区滑坡类型
        2.2.2 滑坡的岩土体特征
    2.3 小结
第3章 红层地区滑带土基本特征及赋存条件
    3.1 南江县大院子滑坡实例研究
        3.1.1 大院子滑坡基本特征
        3.1.2 滑坡物质组成及结构特征
        3.1.3 滑坡发展趋势及形成条件分析
    3.2 滑带土物理特性
        3.2.1 取样
        3.2.2 滑带土元素组成特征
        3.2.3 矿物成分
        3.2.4 水理性质
    3.3 滑带土的赋存条件研究
        3.3.1 滑带土及上下岩土体渗透性
        3.3.2 滑带处地下水与其他水体离子成分对比
        3.3.3 滑带土的赋存环境
    3.4 小结
第4章 红层滑坡滑带土的形成过程
    4.1 滑带土形成过程中水文地球化学作用
        4.1.1 水解和水化作用
        4.1.2 溶解作用和沉淀作用
        4.1.3 酸碱作用
        4.1.4 氧化作用和还原作用
        4.1.5 离子交换和吸附作用
        4.1.6 其他作用
    4.2 地下水长期作用下反映的水岩作用
        4.2.1 地下水化学特征
        4.2.2 地下水化学主成分分析
        4.2.3 地下水成分变化所反映的水—岩(土)作用
    4.3 滑带土的形成过程
        4.3.1 滑带土及上下岩土体矿物成分
        4.3.2 滑带土及上下岩土体化学元素组成
        4.3.3 滑带土的形成过程探究
    4.4 小结
第5章 赋存环境改变对滑带土的影响
    5.1 实验方案设计
    5.2 土样分析
        5.2.1 土样化学成分及矿物成分分析
        5.2.2 土体宏观及微观结构的改变
        5.2.3 土体剪切强度的改变
    5.3 水溶液体系分析
    5.4 对斜坡稳定性的影响分析
    5.5 小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 讨论
致谢
参考文献

四、滑带土粘土矿物定向性的x射线衍射及其对滑坡的作用(论文参考文献)

  • [1]浸矿下离子型稀土矿粘土矿物迁移转化规律研究[D]. 金雄伟. 江西理工大学, 2021(01)
  • [2]向家坝库区某大型顺层滑坡复活机制研究[D]. 董文萍. 华北水利水电大学, 2019(01)
  • [3]泾阳滑带土剪切破坏多尺度结构研究[D]. 李昊. 西安科技大学, 2019(01)
  • [4]理县黄泥坝子滑坡滑带土强度特性及稳定性分析[D]. 段诚仕. 成都理工大学, 2019
  • [5]川南龙马溪组页岩微组构非均质性研究[D]. 马思豪. 西南石油大学, 2018(02)
  • [6]杉树槽滑坡滑带土强度衰减特性及失稳机理研究[D]. 喻章. 中国地质大学, 2018(07)
  • [7]三峡库区滑坡复活变形对库水位变动响应与成因机制研究[D]. 李永康. 成都理工大学, 2018(01)
  • [8]粘性滑带土残余强度参数与定向性粘土矿物的相关性试验研究[D]. 黄励. 中南林业科技大学, 2017(05)
  • [9]不同含水率与剪切速率下滑带土残余强度特性研究[D]. 王鲁男. 中国地质大学, 2017(01)
  • [10]红层地区滑坡滑带处水—岩(土)化学作用研究[D]. 陶叶青. 成都理工大学, 2017(02)

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滑带土中粘土矿物取向的X射线衍射及其对滑坡的影响
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