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。     

西安渭河高漫滩砂土层抗剪强度试验与强度参数对比研究

砂土作为西安地区轨道交通建设中常见土体类型,由于其无黏性散粒结构的特性,工程中对其抗剪强度参数的直接确定较为困难。通过对渭河高漫滩地区不同砂层进行了原状试样和重塑试样的直剪试验、重塑砂试样的三轴压缩试验和休止角试验,探讨轨道交通工程中砂土的抗剪强度参数取值问题。结果表明,各砂层固结排水剪试验的抗剪强度包线均在直剪试验之上;直剪试验得到的粉细砂重塑样抗剪强度参数比原状砂试样大,粗砂和砾砂的结果则相反,中砂的原状试样和重塑试样之间相差不大;内摩擦角介于水上休止角和水下休止角之间。对于轨道交通地下工程,建议砂土的强度参数可不考虑黏聚力,内摩擦角可参考原状砂试样的直剪试验结果给出了研究成果,可为西安地区轨道交通等类似地下工程建设提供参考及借鉴。     

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。