邯郸强膨胀土三向膨胀力特性试验研究

对在不同干密度、初始含水率、温度下的邯郸强膨胀土和复合改性后的膨胀土进行三向膨胀力试验研究。结果表明,在试验条件范围(干密度:1.2,1.35,1.5,1.65 g/cm~3;初始含水率:15%,18%,21%,24%;温度:20℃,35℃,45℃,55℃,65℃)内,竖向与水平向膨胀力的比值随干密度增加而增加,干密度等于1.2g/cm~3时,比值接近1;干密度是决定平衡时间的关键因素,干密度越大的试样膨胀平衡时间越长,且所有试样平衡时间都在3000 min内;在室内常温(20℃左右)和初始含水率相同时,竖向膨胀力随干密度呈指数关系递增;相同温度和干密度下,随着初始含水率增加,三向膨胀力皆呈线性减小的规律,且三向膨胀力与初始含水率关系曲线的斜率随干密度线性递增;经过0.8%PVA(聚乙烯醇)+5%KCl(氯化钾)的混合溶液改性,并添加0.6%聚丙烯纤维后的土样竖向膨胀力下降33.3%,0.8%PVA+4%CaO(氧化钙)的混合溶液改性的土样竖向膨胀力下降16.7%。未改性和经过0.8%PVA+4%CaO的混合溶液改性的土样竖向膨胀力随着温度的升高而减小,经过0.8%PVA+5%KCl的混合溶液改性,并添加0.6%聚丙烯纤维后的土样随着温度升高竖向膨胀力先增加,温度大于45℃后逐渐减小。     

砂质黏性紫色土渗透特性试验研究

土的渗透特性反映土体透水能力,是土壤水蚀模型的重要参数和评估水土流失效应的重要指标。利用多功能三轴仪对重庆地区典型砂质黏性紫色土进行模拟自然界下不同降雨强度和不同覆土深度处的渗透试验,分别研究了渗透压、围压及覆土压力等因素对土体渗透特性的影响规律。结果表明:试验范围内的不同渗透压下砂质黏性紫色土的渗透系数处于相同数量级;围压对土体的渗透系数有显著的影响,但随着围压逐渐增大,土体渗水能力的降低梯度逐渐减小;覆土压力增加,土体的渗透系数减少,相同状态下围压越小,覆土压力对土体渗透系数的影响效果越明显;随着覆土深度的增加,砂质黏性紫色土的渗透系数迅速降低。研究可为地基处理、滑坡机理分析及水土流失防治设计等提供参考。     

考虑净正应力影响的膨胀土土–水特征曲线试验研究

工程建设中,具有胀缩性、裂隙性和超固结性等特殊性质的膨胀土多处于非饱和状态和复杂变化的外加应力环境下,对膨胀土进行考虑应力状态的土–水特征曲线(soil-water characteristic curve,SWCC)试验研究,定性描述和定量表征膨胀土在一定应力状态下的土水特征,具有工程实践意义。采用GEO-Experts高级型应力相关土–水特征曲线压力板仪(SDSWCC-H)测定了河南南阳膨胀土在4个不同净正应力下(0,40,99,199 kPa)的土–水特征曲线,并利用试验数据对提出的能明确考虑净正应力影响的膨胀土SWCC表征方程进行验证。结果表明:(1)由于土体的间断级配,南阳膨胀土呈现出双峰土–水特征曲线(bimodal soil-water characteristic curve);(2)净正应力会对膨胀土的持水能力与进气值产生影响,具体表现为在10~100 kPa基质吸力范围内,净正应力会显著影响膨胀土在脱湿过程中水分排出的速度;净正应力也改变了双峰SWCC第二个波峰的进气值;(3)已提出的SWCC模型曲线拟合精度较高,拟合结果良好,模型可以很好地表征南阳膨胀土在恒定净正应力下基质吸力与持水量的关系。     

低山丘陵区土壤侵蚀生态工程治理模式及优化配置 ———以四川省宣汉县拱桥河流域为例

立足于四川省宣汉县拱桥河流域4.3km2的柏树河村,在小区观测的基础上,提出了5种低山丘陵区土壤 侵蚀生态治理模式。根据小流域生态系统的特点,应用多目标优化理论,按不同的治理模式进行了生态工程治理 分区,治理措施达到了优化配置,从而使小流域既成为一个水土保持防护体系单元,又成为发展商品生产基地的经 济单元,创造人与自然和谐相处的生态环境,为南方丘陵地区小流域提出了一套合理的生态工程治理模式。     

汶川震区滑坡堆积体降雨入渗产流特征人工模拟实验研究

5.12汶川地震引发了大量的滑坡堆积体,在雨水的冲刷下,不仅会造成山体崩塌,还会发生次生灾害。本文以汶川震区滑坡堆积体为研究对象,采用室内人工模拟降雨方法,探讨了不同降雨强度和土石比条件下滑坡堆积体坡面产流与入渗规律。结果表明:(1)除土石比1∶4的滑坡堆积体在所设计的降雨强度(1.0,1.5和2.0 mm/min)和土石比为1∶2滑坡堆积体在降雨强度为1.0 mm/min时没有出现产流,其他条件下的滑坡堆积体的产流时间随着降雨强度的增大而减小,而产流率随着降雨强度的增大而增大,且土石比为1∶1的平均产流率比土石比为1∶2的滑坡堆积体大。(2)根据3种入渗模型的对比分析,可知Horton模型为最适合震区堆积体的入渗模型。(3)在降雨强度为1.5 mm/min时,土石比1∶1的滑坡堆积体累积产流量比土石比为1∶2的堆积体大;在降雨强度为2.0 mm/min时,土石比1∶1和1∶2滑坡堆积体累积产流量的变化规律几乎相同。本研究可为汶川震区滑坡堆积体的灾后修复提供实验依据。     

基于CA-Markov模型的植物篱坡面土壤侵蚀状况的动态模拟研究

基于3个种植植物篱的试验小区和2个对照小区在3次降雨条件下的土壤侵蚀状况,将降水、坡度坡长、植物覆盖类型、土壤可蚀性K值作为影响因子输入,利用Markov模型和CA相结合的方法分别对5个小区的水土流失情况进行了模拟预测,并对结果以及引起误差的原因进行了分析.观测和模拟的结果表明,植物篱可以显著地减少坡面土壤流失量,并且不同植物篱作用不同,香根草的水土保持作用优于新银合欢,同时香根草在10°小区的作用大于它在15°小区的作用.     

汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面细沟水流曼宁系数特征研究

为研究汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面细沟水流曼宁系数的变化过程及其影响因素,在两级坡面（坡度为34°、36°）、三级流量（4、8、12 L/min）、四种石土比（质量比为0∶1、1∶3、1∶2、1∶1）的组合条件下,进行室内放水冲刷试验。结果表明,曼宁系数n随冲刷历时呈先缓慢增大、再迅速增大、最后急速减小的变化趋势。不同石土比条件下,n平均值大小顺序为n(1∶3)>n(1∶2)>n(1∶1)>n(0∶1)。n随流量的增大而减小,但变幅不大。水深h与n呈幂函数正相关关系。雷诺数Re与n关系不显著,弗劳德数Fr与n呈显著的幂函数负相关关系。n/h与Re呈显著的幂函数负相关关系,n/h与Fr关系不显著。研究结果为建立汶川震区滑坡堆积体坡面土壤侵蚀模型提供了理论依据。     

坡度对三峡库区紫色土坡面径流侵蚀的影响分析

基于运动波理论,在紫色土坡面径流侵蚀力和径流侵蚀能力的影响因素分析基础上,对三峡库区紫色土坡面土壤侵蚀的临界坡度进行了分析,分析结果表明:(1)坡面径流流量、水深和流速均随降雨强度的增大而增大,坡面径流流量和坡面径流水深随坡度的增大而减小,而流速随坡度的增大先增大再减小,在坡度为33.21°时达到最大值;(2)坡面径流侵蚀力随着降雨强度的增大而增大,而坡度对它的影响较为复杂,这个特定坡度随降雨强度和坡长的增大而减小,随坡面土壤颗粒粒径的增大而增大,对紫色土坡面而言,在37.14°～46.19°之间;(3)坡面径流侵蚀能力在临界坡度处达到最大值,临界坡度是一个变量,随降雨强度和坡长的增大而减小,随坡面土壤颗粒粒径的增大而增大,紫色土坡面径流侵蚀的临界坡度在35.93°～40.78°之间.     

城乡统筹发展背景下重庆市生态环境现状评价

本文构建了城乡统筹发展视角下的重庆市生态环境评价指标体系,并利用时序主成分分析法对重庆市生态环境系统行为在1998-2008这11年间的演变进行了实证评价研究.结果表明:1)城乡背景下重庆市生态环境整体水平在此11年间呈持续良性发展趋势,但变化速率有起伏改变;2)系统演变的协调度较差,在这期间呈"双峰态"变化,演变峰值分别出现在2001年和2006年;3)重庆市直辖以来城镇子系统的环境发展态势较好,乡村子系统生态环境有进一步恶化的趋势,今后一段时间内要密切注意防止乡村子生态环境子系统出现负向演化.重庆市城乡生态环境子系统间的关系可以用方程式,F=0.745 6F1-O.731 1F2来表征,F、F1和F2分别为城乡大系统综合评价值、城镇子系统评价值和乡村子系统评价值.     

基于建构主义的土力学实践教学改革研究

在对水土保持与荒漠化防治专业的土力学实践教学现状进行详细分析的基础上,以建构主义理论为指导,从新型师生关系、合理实践教学体系(实践学时、实践方式、实验教学、考核体系)和教学方法几方面,进行了土力学实践教学改革研究.改革始终坚持以学生为中心,以能力培养为目标.