黄土垂直和构造节理的几何差异性及拓扑学研究

黄土节理是地下水的赋存场所和运移通道,它们使土体破碎进而影响稳定性和强度,是各类地质灾害的构造基础,准确分析其发育特点和展布规律,是理解黄土频发灾害的关键步骤。通过现场调查、数理统计和拓扑分析,对陇西地区黄土进行系统研究。结果表明:①陇西地区主要发育优势走向为NNW、NWW和NE向的构造节理,这是受区域内走滑断裂带和逆倾滑断裂带影响的结果;②构造节理优势组的产状服从高斯正态分布,倾角多为60°~80°,垂直节理的产状随机分布、离散型较强;③2种节理的平均间距均较宽,张开度属“开裂”范围,延续性中等,但垂直节理的间距分布范围更集中,构造节理的张开度相比更小;④拓扑分析显示I型节点占主导,节理延伸过程易被中断,分支比处于3以下的低水平,该方法能更简单、直观地描述连通性。研究结果可以为新构造应力场恢复、掌握黄土节理发育基本规律、节理网络数值建模等提供基础数据。     

黄土湿陷系数与物性指标的相关性分析

为了探究湿陷系数与物性指标间的内在关系，在西安市南郊神禾塬采取270组土样进行室内试验，分析湿陷系数与12个物性指标的相关性，选取与湿陷系数具有高度相关关系的7个物性指标作为自变量，以平方根变换后的正态变量为因变量，采用逐步回归分析方法建立以天然密度、压缩系数、孔隙率、饱和度为自变量的最优回归模型，用同一场地的另外29组实测数据验证该预测模型的准确性。结果表明：该回归模型具有统计学意义，4个自变量对因变量的影响也均有统计学意义；湿陷系数实测值与预测值的决定系数等于0.930,二者得到的湿陷等级一致，说明该回归模型的预测精度较高。研究结果对于快速准确地预测黄土的湿陷系数具有一定的参考价值。