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西北干旱区土遗址盐渍风蚀效应试验研究

作　者: 匡静
导　师: 谌文武
学　校: 兰州大学
专　业: 防灾减灾工程与防护工程
关键词: 干旱区土遗址含盐量干湿循环盐渍风蚀效应微结构
分类号: P642.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

盐渍风蚀效应是自然界岩土体等多孔介质盐渍劣化加剧风蚀损耗的一种普遍破坏效应,在西北干旱区,这种作用更为明显。地处西北干旱区的土遗址根部富集多种盐分,土体内水分变化时,引起盐分结晶-溶解-重结晶作用,导致土体结构发生劣化,抗风蚀能力随之减弱,经风沙吹蚀后易于在该处形成掏蚀凹进,长期发展则会引起遗址整体失稳而坍塌倾倒,甚至造成毁灭性破坏。因此,对土遗址盐渍风蚀效应展开研究,分析导致其破坏的内在、外在因素,为科学制定具有针对性的有效保护措施提供理论依据。本文在全面认识土遗址赋存环境和遗址土物理力学性质的基础上,对影响土遗址盐渍风蚀效应的盐分、风沙及干湿循环环境等要素开展了室内试验研究。选取甘肃山丹明长城遗址土为试验土样,脱盐后掺入特定含量和类别盐分后制成重塑样,模拟自然干湿循环条件养护并进行声波测试和风洞试验,辅助以土体微结构扫描电镜照片分析,就遗址土盐渍劣化和风蚀损耗效应做出初步分析。试验结果表明,在遗址土盐渍风蚀效应作用过程中,盐分是内在致劣因素,风沙吹蚀是动力机制,而干湿循环为外在助力；不同盐分类别和含盐量对遗址土盐渍劣化和风蚀损耗的影响程度不一,复盐试样结构劣化和风蚀损耗作用最显著,含Na2SO4试样次之,含NaCl试样最小；干湿循环加速土体结构劣化,对盐分析晶较集中的试样表层作用最大,从而使表层的土颗粒更易于被风蚀破坏。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-20
  1.1 研究意义  9-10
  1.2 研究现状  10-17
    1.2.1 盐渍土  11-14
    1.2.2 风蚀  14-16
    1.2.3 针对土遗址的盐渍化及风蚀研究现状  16-17
  1.3 研究内容、方法和技术路线  17-20
    1.3.1 研究内容  17-18
    1.3.2 研究方法  18-19
    1.3.3 技术路线  19-20
第二章西北干旱区及山丹典型研究区土遗址赋存环境及工程地质条件  20-29
  2.1 西北干旱区气候条件及工程地质条件  20-21
    2.1.1 西北干旱区气候条件  20
    2.1.2 干旱区地形地貌及地层岩性  20-21
  2.2 山丹典型研究区土遗址赋存环境及工程地质条件  21-26
    2.2.1 遗址区地理位置及地形地貌  21-24
    2.2.2 遗址区气候气象  24-25
    2.2.3 遗址区地层岩性  25-26
  2.3 干旱区土遗址病害发育特征  26-29
    2.3.1 遗址体病害发育现状  26-27
    2.3.2 遗址体根部掏蚀病害  27-29
第三章遗址土盐渍风蚀效应试验  29-49
  3.1 试验准备  29-31
    3.1.1 土样选取及处理  29-30
    3.1.2 土样基本物理力学性质测定  30-31
    3.1.3 试样制备与养护  31
  3.2 声波测试  31-37
    3.2.1 试验原理  32-33
    3.2.2 试验设计与方法  33
    3.2.3 试验结果与分析  33-37
    3.2.4 小结  37
  3.3 风洞试验  37-49
    3.3.1 研究背景  37-38
    3.3.2 试验设计与方法  38-39
    3.3.3 试验结果与分析  39-47
    3.3.4 小结  47-49
第四章遗址土盐渍风蚀效应微观试验  49-60
  4.1 微结构电镜扫描试验  49-56
    4.1.1 研究背景  49-50
    4.1.2 试验设计  50
    4.1.3 试验结果与分析  50-56
  4.2 微结构特征参数提取及回归分析  56-59
    4.2.1 微结构特征参数提取  56-57
    4.2.2 纵波波速、风蚀速率与微结构特征参数间相关关系的多元回归分析  57-59
  4.3 小结  59-60
第五章结论与展望  60-62
  5.1 研究成果及结论  60-61
  5.2 未来展望  61-62
参考文献  62-66
在读期间的科研成果  66-67
致谢  67

西北干旱区土遗址盐渍风蚀效应试验研究

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