黄土地质学范文1
[关键词]路基工程 黄土 地质构成 物理性质
[中图分类号] P642.13+1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-33-1
我国的黄土分布区域非常广泛，不仅总量大，且层序也比较完整。现阶段，对黄土工程的性质研究理论尚未完善，尤其是对分布连续性不强的边远地区的研究实践较少，但研究意义重大，下面就以辽宁阜新-朝阳段的高速公路路基黄土工程特性为例论述工程地质物理特征。
1辽宁阜朝高速公路路基黄土工程的构成特点
阜新和朝阳是辽西黄土分布最为集中的地区，类型主要是坡积和洪积两种，另外还有面积较小的风积区域，根据实验证明，该区段的黄土形成时间比较晚，是晚更新世洪积次生黄土，在形成的过程中，受到各种沉积条件的影响，加之地表有些部分主要以卵石、碎石为主，因而黄土在平面分布上并没有连续性特点，呈现出断续分布的特征。特别是在k454+150段至k455+810段中，地表岩性主要为含碎石亚黏土，具体粒度分布比例如图1所示。
选取该区段的黄土试样，分两种情况进行试验，一种是添加分散剂，另一种不添加分散剂。添加分散剂后测得黄土中粉粒的含量值在58%～73%之间，而黏粒所占的百分比为24%～39%。不添加分散剂的试验中，颗粒分析成分含量的测试结果有些许出入，粉粒所占含量范围为81%～88%，黏粒所占的百分比为10%～16%之间。和典型的黄土成分对比来看，该区段土层中的粉粒和黏粒所占比例较大。
且与其它黄土地区相比，辽宁阜朝高速公路路基黄土的构成中二氧化硅和三氧化二铝的含量偏高，这决定了该区域黄土地质具有独特的微结构特征，并形成了良好的物理力学特点。通常情况下，黄土中的化学构成成分包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁、氧化镁、氧化钾、氧化钠等。针对该区段样本中的化学成分进行试验，测得SiO2的含量高达61.8%～72.11%，平均值是66.51%，Al2O3的总体含量为12.51%～15.91%之间，平均值是14.80%，CaO的平均含量在3.12%左右，Fe2O3的含量为4.10%，其余的化学成分如氧化镁、氧化锰、氧化钾含量比较少。通过试验可知，辽宁阜朝高速公路工程路基黄土中的SiO2和Al2O3含量远高于其它黄土地区的含量，尤其是与西北地区的含量差异明显。
对可溶盐的含量试验也是重要的步骤，由此可以判断出黄土地质工程的稳固性，也可以对潜在的风险做出评估。一般可溶盐包括的种类有易溶盐、中溶盐、难溶盐，易溶盐主要有氯化钠、氯化钾、碳酸钠、硫酸钠等；中溶盐主要是硫酸钙盐，难溶盐宝货碳酸钙、碳酸镁。本次试验中，易溶盐的含量为0.025%～0.131%，平均值为0.046%；中溶盐的最高含量为0.069%，平均值为0.031%；难溶盐最大含量是8.195%，最小值为0.055%，平均值为2.47%，和西北黄土区域的含量相比较而言，难溶盐的含量较小，西北有些区域黄土中的难溶盐含量甚至高达25.61%，然而西北区域黄土中的易溶盐比例也较高，平均值为0.33%，也远远高于辽宁阜朝高速公路区段的含量。
2物理性质与湿陷性
在试验中，选取的样本呈现出灰黄色，亦有淡灰褐色，没有明显的层理区分，土层具有较多的孔隙，可以用肉眼直接观察到，具有垂直节理生成的特点。通过一系列物理力学实验后，可知该区段的黄土中含水量的平均数值为18.32%，土层的天然密度为1.31～2.11g/cm3，干燥状态下密度为1.16～1.77 g/cm3，液限范围是在22.01%～43.10%之间，塑限的范围是在16.83%～24.22%之间，塑性指数的最大限度是38.90。该区域黄土层的形成时间比较晚，属于晚更新世，然而因其具有很高的天然含水率，且变化比较大，所以该区段黄土地层的抗剪强度指标也呈现出比较显著的变化特征，且各项强度指标均高出其它区域的黄土物理特性，这得益于该区域黄土化学成分和土层颗粒结构的优势。
土层颗粒的微观构成特征也决定了黄土工程的力学特点。该区域内的黄土骨架颗粒形式主要有三种，即单粒状、集粒状、凝块状，以集粒居多，它是通过胶结作用黏粒微细碎屑而形成的，而柔性集粒的相互软化合后则会形成大小不一的凝块，单粒通常是一些带有棱角或者被外力磨圆的矿物质颗粒。黄土中孔隙随着土层深度的不同呈现出不同的物理性质，大孔隙和中孔隙的数量随着土层的深入而递减，而小孔隙和微孔隙的数量则会随着土层的深入而递增，说明表层黄土土质较为疏松，深层黄土土质密致，构成上也有所不同，深度为2米的浅层黄土构成多为支架大孔微胶结体和镶嵌微孔半胶结体，排列松散，湿陷性较大。深层黄土如深入为10米到20米，内部结构主要是絮凝状胶结体与凝块状胶结体的集合，结构排列紧凑，土体的稳定性远高于表层的性质，且湿陷性也较小。
黄土的湿陷特性会受到内外力的相互影响，外力的作用主要有压力、水与环境温度，内力的作用主要是土质的一系列物理特征的变化与相关的化学反应。当黄土层由于外部压力受水浸湿后，内部土层颗粒结构在短时间内受到严重的破坏，一部分土层迅速下沉，这种现象的产生不仅与黄土本身的性质有关，还与外界的环境变化有关。经研究分析，辽宁阜朝高速公路工程区段的黄土湿陷多为中度湿陷，小部分为轻度湿陷，强烈湿陷的区段只占有极少比例。黄土土层湿陷的程度和高速公路里程的变化密切相关，还与黄土分布区域的地形、地貌特征有关，更为重要的是，与黄土的颗粒物质特征有关，尤其是土层中具有胶结作用的颗粒物质，如黏土颗粒的含量，不同的盐类也可以起到胶结的作用，黄土成分中的易溶盐、中溶盐、难溶盐的含量都对湿陷程度有着不同程度的影响，三可溶盐的总含量越大，黄土湿陷系数也就越大。另外，黄土土层中呈现出游离态的硅、铁、铝的含量也与湿陷系数相关，这些游离氧化物的含量越高，湿陷系数反而越小。
3结语
综上所述，黄土工程的地质性质研究不仅在地质学方面具有重要的理论意义，在工程建设和交通运输方面也具有非常可观的价值，因此进一步提高对物理性质和、微观结构、湿陷性的研究是今后黄土工程地质探究的方向。
参考文献
[1] 朱元青，陈正汉.研究黄土湿陷性的新方法[J].岩土工程学报，2008，30（04）.
黄土地质学范文2
[关键词]南水北调中线工程 郑州市 黄土状土 湿陷
南水北调中线工程郑州市西郊段,全长33.75km,沿线黄土状土发育,存在黄土状土湿陷问题。
一、地质概况
地形地貌:地区地形总体呈南高北低、西高东低的特点,地貌单元主要为黄河冲洪积平原,地面高程120～135m,其次为松散土覆盖岗地,地面高程130～150m,呈岗地与平原相间分布和特点。
地层岩性:勘探深度内主要为第四系松散土层,部分岗地下部为上第上系基岩。构成渠基和渠坡的主要为黄土状土,部分为粘性土,少量为卵石和砂岩。
水文地质概况:沿线河流发育,主要有潮河、魏河、十八里河、金水河、贾鲁河、贾峪河、须水河、索河和枯河等。场区地下水主要为第四系松散层孔隙潜水,地下水埋深差异较大。贾峪河以北地下水位于渠底以下,主要接受大气降水补给,人工抽水为主要排泄方式。
气象特征:场区属暖温带大陆季风气候区,四季分明,夏秋两季炎热多雨,冬春两季干旱少雨,年平均气温14.2℃,无霜期217天,秋冬盛行西北风,夏季多东南风,多年平均风速2.0～2.6m/s。
二、黄土状土的成因时代与分布特征
区内黄土状土主要指经流水冲刷、搬运和重新沉积等成因形成的净重黄土,形成于第四系上更新统(Q3)及全新统早期(Q14),前者为冲洪积成因,后者为冲积成因,因其具有黄土的部分特征,故称其为黄土状(类)土。沿线黄土状土主要为上更新统冲洪积物(alplQ3),分布连续;全新统冲积物(alQ4)位于表层,局部在河(沟)谷内,薄而不连续。黄土状土岩性为(轻、中、重)粉质壤土,岩性不均一,夹有砂层透镜体。区内黄土状土分布具以下特征:
(1)颜色一般为褐黄、灰黄及黄色,具针孔状结构和垂直节理,土质结构疏松。在河(沟)谷两岸沿垂直节理易崩塌,易形成近直立陡壁。(2)岩性空间分布不均,呈渐变或突变关系接触。(3)一般位于地下水位以上,除雨季外,多处于低含水量的非饱和状态。(4)颗粒组成粉料为主,其含量一般50%～70%。
三、黄土状土的物质组成及其结构
1.黄土状土的物质组成。黄土状土由原生矿物、次生矿物和有机质组成。
2.黄土状土的微观结构特征。根据电镜扫描揭示:黄土状土中碎屑颗粒与粘土矿物、游离氧化物、细分散状碳酸盐等物质,均不是单独存在的,一部分粘土矿物等细分散状物质粘附在碎屑颗粒表面,一部分粘土矿物相互凝聚,胶结成粘土集聚体,碎屑矿物与粘土聚集体构成了黄土状骨架结构单元。
黄土状土骨架单元间孔隙类型及数量对土的工程地质特性影响显著,区内黄土状土骨架单元间孔隙类型可分为骨架接触式、骨架胶结式相嵌接触和架空式(开放式孔隙、次开放式孔隙)三种类型,其中骨架接触式孔隙骨架间无变形余地;骨架胶结式相嵌接触孔隙的骨架间具有一定联结强度,潜在轻微～中等湿陷性;架空式孔隙(开放式孔隙、次开放式孔隙)一般具较强的湿陷性,随孔隙数量增加而湿陷性增强。
四、黄土状土的湿陷性及物理力学性质特征
1.黄土状土的湿陷特征。沿渠线每800m左右布一坑(井),深度5～10m,限原状样进行室内湿陷及物理力学性试验。根据试验成果,按其成因时代、岩性分别进行统计分析,以便探寻黄土状土的湿陷与物理力学特性。
从形成年代与岩性来看,全新统黄土状土(Q4)一般为重粉质壤土,其湿陷比例为63.2%,其中具中等湿陷的湿陷比例为42.1%,湿陷性属中等;局部河(沟)谷内为轻粉质壤土,其湿陷比例为28.6%,仅局部具中等或强烈湿陷性。上更新统黄土状土(Q3)岩性为轻、中粉质壤土,湿陷比例分别为25.8%和28%,其中轻微湿陷性的分别为14.4%、16.4%,中等湿陷性的分别为10.3%、10.6%,湿陷性均属轻微～中等。
区内黄土状土湿陷性空间分布不均匀性,垂向上随机性较大,部分具有自重湿陷性,水平向上或连续或不连续。经选择典型地段计算判别,沿线场地湿陷类型均为非自重湿陷性黄土场地;地基湿陷等级,除东陈庄附近为Ⅱ级(中等)外,其余皆为Ⅰ级(轻微)。湿陷深度一般3～6m,最深可达7～9m。
2.黄土状土的物理力学特征。根据室内试验成果,对该段黄土状土的物理力学性指标进行了常规统计,经分析、比较后,对部分物理力学指标提出了建议值。
五、黄土状土湿陷性影响因素分析
对黄土状土湿陷性有影响的因素分为内因和外因,内因起决定作用,外因起促进作用。黄土的物质组成、孔隙结构类型为内因,水和附加压力是外因。
1.物质组成。理论研究和大量工程实践表明,粘土矿物与可溶盐类含量对黄土状土的湿陷性具有重要影响。粘土矿物颗粒极细,且多呈片状,性质活泼,比表面积大,有较强的吸水能力,粘聚力高,含量越高,湿陷性越大,尤以有效蒙脱石含量影响更为显著。根据区内黄土状土蒙脱石含量测定成果,其含量与粘粒含量关系较为密切,粘粒含量小于20%的黄土状土蒙脱石的有效含量均小于9%,一般为3.04%～7.26%,当土中粘粒含量大于20%时蒙脱石含量最高可达12.83%。
2.孔隙类型。黄土状土的骨架单元间的三种孔隙类型中,对湿陷性有影响的为骨架胶式相嵌接触和架空式接触(开放式孔隙、次开放式孔隙)。黄土状土的微观孔隙类型及数量与土的形成时代、成因类型的相对关系表现为:全新统黄土状土骨架单元多为开放式或次开放式架空结构,连接疏松,土中架空孔隙发育,一般湿陷性较强;上更新统黄土状土骨架结构致密程度不一,大部分结构较疏松,存在颗粒间架空孔隙,潜在轻微～中等湿陷性。
3.水和附加压力的影响。水和附加应力是对黄土状土的湿陷性具有重要影响作用的外因。天然湿度下,黄土状土压缩性较低,强度较高,受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间,可溶盐类溶解和软化,骨架强度降低,土体在上覆土层的自重压力或附加压力共同作用下结构迅速破坏,即产生湿陷变形。同等浸湿和自重条件下,附加压力越大,湿陷变形越大且迅速。另外,黄土状土的抗冲刷能力差,在流水作用下,易产生侵蚀破坏。
黄土地质学范文3
摘要：《正义论》是二战后最受瞩目的政治哲学著作。影响了之后所有致力于探讨民主和正义的思想家。本文旨在用最浅显的笔调勾勒出罗尔斯正义观形成的社会环境因素，介绍其正义理论的一般观点并对比其他思想界人士的评说对其正义观念进行解说和评价。
关键词：正义的两个原则 无知之幕 新自由主义 福利国家 机会平等
0 前言
黄土是一种第四纪沉积物，在我国分布广泛，总面积有64万，占总面积的6.3％。我国黄土主要分布在黄河中游地区，西起贺兰山，东至太行山，北起长城，南至秦岭。黄土一般呈黄色和黄褐色，有时也表现为灰黄色。颗粒组成中粉粒（0.05－0.005mm）占到60％以上，孔隙比在一般1.0以上，有肉眼可见的大孔隙。由于黄土形成的地理、地质和气候条件的不同，使得各地的黄土呈现出不同的物理力学性质，堆积厚度也有很大差异。近年来，由于西部大开发，越来越多的公路、桥梁，房屋等项目上马。这些区域黄土分布广泛，最主要的病害就是黄土的湿陷性，天然状态下的黄土一般有较高承载力，遇水浸湿后，发生较大变形，强度降低，对工程危害很大。因此深入研究黄土的湿陷性和湿陷敏感性意义重大。
1 黄土的湿陷敏感性
黄土的湿陷敏感性是指湿陷性黄土在受水浸湿后发生湿陷的难易程度及湿陷发展速度，实质上表征了湿陷发生的可能性及其发展的可能性。黄土的湿陷敏感性不仅存在于自重湿陷性黄土中，也存在于非自重湿陷性黄土中。
现行规范对黄土湿陷性的评价，主要的依据就是湿陷系数和湿陷量，即从黄土湿陷性的高低方面对黄土地基的湿陷性作出评价。但我们在试验室内进行黄土湿陷性试验时，会发现不同的土样浸水后，湿陷产生的有快有慢，湿陷沉降速率差异很大，这就体现了黄土的湿陷性敏感性。若只用湿陷系数和湿陷量对黄土地基进行评价，可能存在两个湿陷类型和湿陷等级一样的黄土地基， 但是浸水后的湿陷危害差别比较大。浸水后迅速产生湿陷的地基对构筑物的危害远比缓慢湿陷的要大。因此我们在依据湿陷系数和湿陷量进行黄土的湿陷性评价时，一定要兼顾黄土的湿陷敏感性。
2 黄土湿陷敏感性的影响因素
影响黄土湿陷敏感性的因素是多方面的，它包括黄土颗粒间连接方式、黄土的孔隙、塑性大小和颗粒组成、黄土颗粒间胶结成份、黄土渗透性强弱、土的湿度历史、黄土的初始湿度等。下面对上述影响因素做详细分析，如下：
（1）黄土骨架颗粒间的相互连接是黄土结构体系中的重要环节，双目显微镜的显微图像显示的连接形式有点接触和面胶结两种。点接触一般是颗粒间直接接触，接触面积很小，颗粒之间包裹着黏土膜、盐晶膜，受水浸湿后，部分可溶上网盐晶膜被溶解，连接强度削弱，颗粒之间在极小的压力作用下就可能发生断裂或错动，因而很容易产生湿陷和自重湿陷，发生湿陷的速度也很快，湿陷敏感性很高，对构筑物的危害较大。而面接触的接触面积较大，受水浸湿后，一般不会发生自重湿陷，湿陷的速度也比较缓慢，对构筑物的危害较小。
（2）黄土中孔隙的形式一般有三种：大孔隙、粒间孔隙和架空孔隙。大孔隙孔壁的颗粒多为碳酸钙胶结呈筒壁状，结构稳定。粒间孔隙是指颗粒在平面上的排列和在空间上的镶嵌排列而形成的粒间缝隙，结构也比较稳定。架空孔隙由一定数量的骨架颗粒堆积而成，孔隙的孔径很大，远大于那些骨架颗粒的粒径，受水浸湿后，连接强度削弱，在一定压力作用下破坏，孔隙周围颗粒落入孔内形成湿陷。综上，导致黄土产生湿陷的是主要因为架空孔隙的存在，因而黄土孔隙中架空孔隙所占的比例越高，越容易产生湿陷，其湿陷敏感性也越高。但是鉴于国内外现有的测量仪器和试验方法都很难对架空孔隙占总孔隙的比例做出定量分析，我们可以简单一点以孔隙率作为判定指标，即孔隙率越大， 黄土湿陷敏感性越高。
（3）土的塑性大小和颗粒组成也会影响到黄土的湿陷敏感性。土中砂粒含量高且塑性较低，天然含水量低于塑限，则土颗粒之间的粘聚力小，湿陷性和湿陷敏感性均较强，称这种土为轻粉质壤土。粘粒含量高且塑性较高，天然含水量高于塑限则土颗粒之间的粘聚力小，湿陷性和湿陷敏感性弱，称这种土为重粉质壤土。因此，砂粒含量高，低塑性、粗颗粒的土对湿陷比较敏感， 而粘粒含量越高， 黄土的湿陷性和湿陷敏感性就越低。
（4）黄土颗粒间胶结物质主要是粘土矿物和碳酸钙，其次是石膏及一些易溶盐，还有部分腐殖质等。按照天然黄土中不同大小集粒在水溶液中的稳定性可以分为四类，分别是非水稳性、水稳性、抗水性和高抗水性。黄土中主要由易溶盐胶结而成的非水稳性集粒含量越高，越容易发生湿陷，构成浸水压缩试验中湿陷量的主要组成部分，湿陷敏感性也较强。而由石膏胶结而成的集粒属于水稳性的，因为石膏在水中的可溶性较弱，所以对初始阶段的黄土湿陷影响很微弱，所以湿陷敏感性不强。至于粘土矿物在一定程度上能体现黄土的湿陷性，譬如：高岭石对黄土湿陷的发生其促进作用，而蒙脱石则正好相反。因此，高岭石含量越高，蒙脱石含量越低，黄土湿陷敏感性越强。
（5）湿陷性黄土产生湿陷离不开两个条件：一个条件是在一定的压力作用下；另一个条件是要达到起始湿陷含水量。所以黄土渗透性越强则越容易发生湿陷，且湿陷发展快即对湿陷敏感。但黄土渗透性的强弱也受到很多因素的影响，前面提到的孔隙就是一个重要的影响因素，孔隙越大越多则渗透性越强，湿陷敏感性也较强。
（6）黄土的湿度历史也会影响其湿陷敏感性。比如黄土地区的农田在长期灌溉作用下会逐渐损失一大部分湿陷性，湿陷敏感性降低。
（7）黄土的初始湿度对湿陷敏感性也有影响。当黄土的初始湿度超过一定界限后，黄土就不在具有湿陷性，也无所谓具有湿陷敏感性了。
总之， 黄土湿陷敏感性程度的高低， 是多种因素共同作用的结果， 因此我们在研究黄土的湿陷敏感性的时候， 必须将研究场地置于特定的应力空间和湿度空间中， 固定一些因素，才能从各影响因素的相互联系和影响中发现事物的本质， 掌握其规律。
3 结语
黄土的湿陷敏感性是我们评定黄土地基应考虑的一个重要因素，它是多种因素共同作用的结果，除文中提到的影响因素外，它与黄土所受应力，黄土场地不同性质土的组合形态、浸水范围及浸湿程度等因素也有关系，当然可能还有一些我们未知的因素，有待我们进一步探索。
参考文献：
[1]冯坷.黄土湿陷敏感性的实质及评价.兰州大学学报. 24地质学专刊136-140.1988.
[2]崔月娥.关于黄土湿陷敏感性问题探讨[J].煤炭工程. 2010，08
黄土地质学范文4
“世界最大的黄土堆积区――黄土高原”是人教版初中地理教材八年级下册第六章“北方地区”第三节内容，教材内容共设计四个大的活动：了解黄土高原富有地方特色的“黄土风情”;运用黄土“风成说”解释下列地理现象;分析黄土高原水土流失的自然原因及其危害;了解黄土高原水土流失的治理。通过一系列活动将本节主要内容（文明的摇篮―黄土的形成―水土流失原因及其危害―水土保持）联系在一起，凸显地理课程区域性和综合性的特点。“黄土高原”一节的活动教学建议如下。
活动一：了解黄土高原富有地方特色的“黄土风情”
活动内容图文并茂、生动形象地展现了黄土高原地区具有地方特色的民风民俗，同时提出问题：说明“黄土风情”与自然环境的关系，为后面学习“水土流失”埋下伏笔，是对教材第一部分内容（文明的摇篮）的补充和拓展。
教师可借助多媒体，以“信天游”为背景音乐，展示相关图片（黄土高原景观、窑洞、黄河壶口、延安宝塔山、安塞腰鼓、白羊肚手巾、羊肉泡馍等），导入新课学习。通过展示，使师生身临其境地感受黄土高原的独特自然景观和浓郁的黄土风情。如信天游―― 一种富有地方特色的陕北民歌，其歌腔高亢而悠长，节奏大都十分自由，旋律奔放、开阔，扣人心弦、回肠荡气，这同沟川遍布的陕北地貌有直接关系，展示了高原的自然景观、社会风貌和陕北人的精神世界;窑洞――黄土高原特有的传统民居，黄土具有直立性，不易崩塌，又比较干燥，容易开挖，适宜开凿窑洞，作为居所;白羊肚头巾――冬春可保暖，夏季防晒，还可擦脸;羊肉泡馍――口味厚重，热辣暖胃，既符合黄土高原的气候又符合高原人的豪爽本质。
活动二：运用黄土“风成说”解释地理现象
该“活动”的内容与传统意义上的思考题、练习题有很大差异，是对教材第二部分内容（风吹来的黄土）的佐证，同时提出假设（关于黄土的来历，你是否还有其它推测），培养学生的质疑能力（教师可拓展有关“水成说”、“风水雨相说”的内容）。教师可画简图（图1）讲述，也可设计成辩论赛的形式完成。
风成说――见教材P26“阅读材料”。
水成说――认为黄土物质的堆积以流水作用为主，其中包括冰水沉积作用、冲积作用、洪积作用和坡积作用以及海相、湖相沉积等不同认识。
风水雨相说――一种综合性的观点，认为黄土不单单是风成或水成的，而是通过各种作用共同形成。
风成说――证据：①“黄土的厚度均匀”――说明黄土是从上空吹来的，而不是流水冲来的。②“从西北向东南颗粒越来越细”――说明带来黄土的方向是自西北向东南。③“黄土的矿物质成分与其下面基岩的成分不一样”――说明黄土不是本地产生，有可能是从中亚、蒙古一带而来。结论：“风成说”得到广泛支持，水成说和风水雨相说未得到广泛认同。
活动三：分析黄土高原水土流失的自然原因及其危害
地理是一门兼有自然学科和社会学科性质的基础课程，文理兼顾。由于地理学科的特点，该“活动”可采用实验探究方法，完成相关教学目标。教材P29活动1、2：分析黄土高原水土流失的自然原因（水土流失与地表植被、土质、坡度以及降水强度的关系）。课前教师可做好如下准备：黄土高原水土流失自然原因的演示实验器材。抽屉状的木板若干、沙土和黏土、草皮甲（植被覆盖密集）、草皮乙（植被覆盖稀疏）、喷壶甲（壶口漏网细而均匀）、喷壶乙（壶口漏网粗而不均匀）、同样的玻璃水槽若干个、水。实验探究过程如下。
实验一：草皮甲（植被覆盖密集）、草皮乙（植被覆盖稀疏）和铺满沙土的抽屉状木板3个（课前准备，下同），置于相同角度放好，下面放置玻璃水槽，用喷壶甲（壶口漏网细而均匀）同时均匀喷水，观察3个玻璃槽容器中水和泥土的多少。
思考：水土流失和植被覆盖率有何关系？
实验二：装满沙土和黏土的抽屉状木板2个，置于相同角度放好，下面放置玻璃水槽，用喷壶甲同时均匀喷水，观察2个玻璃槽容器中水和泥土的多少。
思考：水土流失和土质（沙土和黏土）的关系是什么？
实验三：装满相同土质的抽屉状木板2个，按照不同角度（如15°和60°）放好，下面放置玻璃水槽，用喷壶甲同时均匀喷水，观察2个玻璃槽容器中水和泥土的多少。
思考：水土流失和坡度有何关系？
实验四：装满相同土质的抽屉状木板2个，置于相同角度放好，下面放置玻璃水槽，用喷壶甲（壶口漏网细而均匀）和喷壶乙（壶口漏网粗而不均匀）分别同时喷水，观察2个玻璃槽容器中水和泥土的多少。
思考：水土流失和降水强度有何关系？
讨论实验结果：①在同等降水条件下，植被覆盖率越高，水土流失 ;植被覆盖率越低，水土流失 。②实验四中，在“暴雨”冲刷下，水土流失 。
完成上述活动后，教师结合教材图6.32及相关文字，把实验结论迁移到黄土高原水土流失的原因上，学生通过上述活动很容易理解水土流失的自然原因。在后面讲解黄土高原水土流失的治理时，学生很容易想到植树种草、退耕还林还草等生物措施，为后续学习奠定基础。
活动四：了解黄土高原水土流失的治理
思考1：通过前面的学习，对黄土高原的“水土流失”有所了解，假如你是“治黄专家”， 结合图2，通过“望闻问切”，为“黄土高原”把脉，从可持续发展的角度，说说“黄土高原”的水土保持问题。
黄土地质学范文5
关键词：黄土高边坡；变形破坏；类型和特征
1 概述
目前，在我国西北地区大规模的公路、铁路建设中出现了大量高度大于30m的黄土边坡，已建成的黄土边坡最高可达108m。由于在现行规范中，对高度为30m以上的黄土边坡缺乏明确的设计标准，以致因设计不当而造成的边坡变形破坏现象时有发生。据对陕、甘、宁等地区公路、铁路黄土高边坡的现状调查，发现已建成的150多处高边坡中约有60处已经发生了不同程度的变形破坏[1]。近年
来，随着国家“西部大开发”战略的实施，在我国西部黄土地区规划有大量的铁路和公路，因此，黄土高边坡问题就显得尤为突出。
在黄土高边坡存在的问题中，边坡变形破坏最为普遍。对于基坑开挖、公路和铁路修筑等过程中形成的边坡，若是不规范施工，则会使得土体发生变形，变形过大时可能会引发滑坡；而已建成公路、铁路在风化、降雨和地震等作用下，也会引起边坡的变形和破坏，如坡面冲刷、剥落、崩塌等。因此，黄土高边坡的变形破坏是一种常见、多发、威胁人民生命财产安全的地质灾害现象。
2 国内外研究现状
黄土高边坡灾害不仅危及人民生命、财产的安全，而且直接影响区域国民经济的顺利发展，因此，对此开展研究十分必要。其中，边坡变形是边坡产生破坏的首要前提，是边坡稳定状态最直观的反映。因此，其变形破坏特征，是研究重点和难点，是边坡灾害预测、预防、预报和有效防治的理论基础。
上世纪80年代，国际工程地质协会将瓦恩斯的滑坡分类方法作为国际标准，即按照运动形式，边坡可分为倾倒、流动、侧向扩离、崩塌和滑动[2]。
谷德振等（1979）[3]、孙玉科（1980）[2]将边坡的变形破坏模式归纳为：张裂顺层追踪破坏模式、追踪平推滑移模式、水平剪切变形模式、倾倒变形破坏模式、顺层高速滑动模式。
卢肇钧（1989）[4]通过分析土体变形破坏的机理，发现土的各向异性、土中的孔隙水、应变、受力时间和加载速率、应力会影响土的变形和破坏。
孙广忠（1993）[5]把边坡变形破坏的类型总结为：倾倒变形、崩塌、追踪节理面破坏、溃屈破坏、水平滑动、块体滑动、沿层面滑动、圆弧滑动。
彭先孚等（1995）[6]通过分析万县豆芽棚边坡的变形破坏特征，发现在遭遇洪水或者暴雨时，边坡的变形会进一步加剧。
陈守义（1996）[7]利用土的应力应变特性，将黄土滑坡分为渐进破坏和突然失稳两类[8]。
金德镰（2000）[9]将边坡变形分为六类：剥落、张裂、蠕动、坍滑、滑动、崩塌。
倪万魁、刘东燕、张永兴（2002）[10]采用有限元法模拟了某黄土高边坡在不同降雨和地震条件下坡体应力场的变化，结果发现：随着降雨的入渗，土体中含水量也逐渐增大，其塑性破坏区域不断扩大；地震使坡体中最大主应力和剪应力明显增大，应力集中带的范围扩大，坡体内塑性区也随之迅速扩大；黄土高边坡的变形破坏方式主要为滑塌型，其过程为：坡体蠕动后缘拉裂滑带在坡体中下部形成并向两侧扩展剪出口形成坡体突滑。
另外，根据野外调查和前人总结资料，王庚荪（2001）[11]、陈志新等（2002）[12]、何红前、陈志新、叶万军等（2005）[13]、王兆云、陈芳（2007）[14]、吴萍、张骏、赵雄伟（2007）[15]、王念秦、罗东海、姚勇（2009）[16]、李长发、邹乾胜、罗东海（2010）[17]等对黄土高边坡变形破坏的基本形式、模式进行了进一步研究。
尽管众多学者进行了这方面的探索、研究，但黄土高边坡的变形破坏特征仍然以其特征不明确性、变形难觉察性、破坏不确定性等方面制约着地区经济的发展。
3 黄土高边坡变形破坏类型及特征
黄土高边坡的变形破坏可分为坡面破坏和坡体破坏两大类。坡面破坏是坡体自身稳定性满足要求，但因为坡面长期暴露在自然环境中，在各类外地质营力作用下，坡面土体发生失稳，包括坡面冲刷、剥落和湿陷变形；坡体破坏是因为坡体自身的稳定性不满足要求，随着时间的推移，边坡开始发生变形而最终失稳，包括崩塌、坍（滑）塌、滑坡[18]。
3.1 坡面冲刷
坡面冲刷是指降雨形成的坡面水流，在自重作用下向下流动，愈向下流速愈大，并冲走坡面表层土体的现象。使坡面形成沟状或洞穴状，是常见的路堑边坡变形破坏形式[13]。
冲刷主要受坡比的控制，坡比直接影响流速和汇水面积。坡面越陡，流速越大；坡面面积越大，汇流水的厚度也越大，冲刷力就越强[19]。在黄土边坡的设计中，坡比一般最好控制在1：0.4～1：0.75。
3.2 剥落
落一般多发生在边坡中部至坡脚。其特点为：阳坡要比阴坡剥落更为严重；在坡度变化部位剥落要比其他部位严重；含盐量高或者粘粒含量大的土体容易发生剥落。
其产生机理：黄土高边坡在开挖过程中，使得坡面表层一定范围内的土体受到扰动，从而破坏了土体的完整性。又加之未及时防护，导致表层水分蒸发，进而形成一个硬壳，雨水冲刷、昼夜温差以及其他因素影响下，硬壳和下部土体逐渐发生分离，并在自身重力、风和水等的作用下，沿坡面剥落，堆积于坡脚。
3.3 湿陷变形
由于黄土具有湿陷性，在一定压力作用下，当土体遇水浸湿后，在坡面上会形成一些陷穴，甚至整体发生下沉，使得破面的整体性发生破坏。
3.4 崩塌
崩塌又称崩落、垮塌或塌方，是指陡坡上的岩土体被多组结构面分割，在重力和其他外力作用下，突然脱离母体，以垂直运动为主快速向下崩落的表生地质现象[20]。其特点是：没有前兆，发生突然，每次崩塌都沿新的破坏面塌落。
其产生的机理：坡面陡直、具有良好临空面的边坡，其坡顶附近的微裂缝在雨水冲刷或后期改造过程中，逐渐向深部扩展，同时，受结构面切割的土块在自身重力、水流冲刷或人类工程活动的作用下失稳，产生翻转、滚动破坏，形成崩塌[20]。
崩塌主要发生在以下几种情况：（1）沿节理面或交叉节理处崩塌；（2）反坡的形成造成崩塌；（3）黄土洞穴引发的崩塌。
3.5 坍（滑）塌
坍（滑）塌是指坡度较陡的黄土高边坡在人类活动或者自然因素作用下，诱发的具有崩塌、滑动、倒塌特征以及先滑后塌的变形破坏过程。普遍发生在厚度较大的高陡边坡顶部和中部，具有群发性、频繁性和突发性等特点[21]。
形成机理：坡体中的结构面在地表水或者雨水的下渗侵蚀作用下，逐渐向深部扩展，切割坡体，在自身重力或者其他因素作用下，坡体下部首先坍塌，由于上部失去支撑，继而由下而上逐层发生坍塌，从而形成临空面，进而诱发滑坡。
3.6 黄土滑坡
滑坡是指边坡上的部分岩土体，沿着一定的贯通性剪切破坏面，产生以水平运动为主的向下滑移的表生地质现象[20]。具有多发性，是一种典型的、至今难以根除的地质灾害现象。
虽然黄土的覆盖较厚，降雨入渗不可能到达下部的隔水层，但是因为黄土中存在大孔洞和张节理，地表水就会沿着这些大孔洞和张节理直接灌入，从而使得土体呈现为软塑或者流塑状态。坡体在自身重力作用下，沿软弱结构面发生滑动，导致边坡失稳。其滑动面是三段折的圈椅形，即上陡下缓中间为圆弧形。
4 结论和建议
本文通过对黄土高边坡变形破坏的六种类型进行初步探讨，进而对黄土高边坡的防治提出以下建议：
（1）在对黄土高边坡坡度和坡型的选择中，既要结合边坡自身的特点，更要严格遵照行业规范和工程经验。坡度太缓，挖方量较大、坡面受冲刷路径较长；坡度太陡，容易使雨水对坡面产生冲刷、剥落甚至局部坍塌。因此，黄土边坡的坡度，一般以1：0.4～1：0.75为易。
（2）俗话说“无水不滑”，水是影响黄土高边坡变形破坏的重要因素之一。因此，应根据当地的降雨特征和边坡所处地形地貌，设置相应的排水设施，包括地下排水和地表排水。
（3）据调查，大部分黄土高边坡坡面都没有防护措施，以致造成严重的坡面冲刷，因此，应尽早对坡面进行防护。比如骨架植草。
参考文献
[1]苏生瑞，等.西北地区重大工程地质问题研究[J].工程地|学报，2003，11（1）：105-110.
[2]孙玉科，古迅.赤平极射投影在岩体工程地质力学中的应用[M].北京：科学出版社，1980.
[3]谷德振，等.岩体工程地质力学基础[M].北京：科学出版社，1979.
[4]卢肇钧.土的变形破坏机理和土力学计算理论问题[J].岩土工程学报，1989，11（6）：65-73.
[5]孙广忠.工程地质与地质工程[M].北京：地震出版社，1993.
[6]彭先孚，李玉生.万县豆芽棚滑坡的特征与治理[J].中国地质灾害与防治学报，1995，6（1）：68-73.
[7]陈守义.试论土的应力应变模式与滑坡发育过程的关系[J].岩土力学，1996，17（3）：21-26.
[8]高长胜.边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究[D].南京：南京水利科学研究院，2007.
[9]金德镰.水利水电工程边坡的工程地质分类[J].西北水电，2000.
[10]倪万魁，刘东燕，张永兴.黄土高边坡变形破坏机理的数值模拟研究[J].工程地质学报，2002（10）.
[11]王庚荪.边坡的渐进破坏及稳定性分析[J].岩石力学与工程学报，2000（1）.
[12]陈志新，等.铜黄公路黄土高边坡性状分析与治理对策研究[R].陕西省交通科技重点项目，2002（3）.
[13]何红前，陈志新，叶万军，等.黄土高边坡变形破坏的基本形式及其机理分析[J].西部探矿工程，2005，11：109-111.
[14]王兆云，陈芳.浅析黄土高边坡变形破坏的基本形式及其机理[J].中国水运，2007（10）.
[15]吴萍，张骏，赵雄伟.黄土高边坡变形破坏研究――以凤凰山边坡为例[J].工程地质报，2007（15）.
[16]王念秦，罗东海，姚勇.铁路黄土高边坡变形破坏机理及稳定性研究[J].铁道工程学报，2009（07）.
[17]李长发，邹乾胜，罗东海.太中铁路黄土高边坡变形破坏机理研究[J].路基工程，2010（3）.
[18]李亚兰.黄土边坡坡面稳定性及防治措施研究[D].长安大学，2005.
[19]何红前.层状黄土高边坡稳定性分析及防护优选决策研究[D].长安大学，2006.
[20]王念秦.工程地质分析基础（讲义）[Z].西安科技大学，2009.
黄土地质学范文6
【关键词】地质灾害；易发性评价；防治措施
1.地质灾害现状
据调查，某县主要发育有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流、地裂缝等5类地质灾害。截至2011年共查明地质灾害点500多处，包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、不稳定斜坡，多位于人类活动相对集中的城镇村庄、公路边坡附近。其中，地质灾害隐患点100多个，从危害程度来看，主要以威胁群众人身安全及财产。
2.地质灾害发育特征
受地貌类型、地形坡度、地层岩性、地质构造、水文地质条件和人类工程活动等因素影响，某县地质灾害主要沿河谷以带状分布。
发育特征:
某县地质灾害点密度为36．4处/100km2，主要发育于黄土丘陵沟壑区。
(1)滑坡。滑坡多发生于上更新统马兰组黄土(Q3m)和中更新统离石组黄土(Q2l)地层，受降雨和人类活动影响，主要发育在高度50～200m、坡度20°～40°的黄土斜坡的阴坡，以层厚10～30m、体积50万～500万m3的牵引式自然老滑坡为主。坡度和高度决定着斜坡的应力分布状态，斜坡不同部位的应力状态会随着坡度和高度的变化发生显著改变，最终在应力集中部位产生形变来释放应力。在黄土丘陵沟壑区，当斜坡坡度、高度增大时，坡脚应力集中，坡面应力卸荷范围扩大，从而形成牵引式滑坡。根据调查统计:高度50～200m、坡度20°～40°的黄土斜坡属滑坡高易发范围，在降雨、地震、坡脚侵蚀等作用下易发生滑坡灾害;坡度小于20°时斜坡应力分散，只有在人工扰动的情况下才会发生滑坡;坡度大于40°时，虽斜坡应力集中，但由于在黄土丘陵沟壑区坡度大于40°的自然斜坡数量少，所以发生滑坡的几率相对较小。滑坡在各个坡向均有发生，但相比阳坡，阴坡光照较少、土壤含水量较高、边坡稳定性较差，因此阴坡具有滑坡发生优势。
(2)崩塌。多为黄土崩塌，暴雨是主要诱因之一。崩塌多发育于高度20～100m、坡度大于50°的中更新统离石组黄土(Q2l)地层斜坡，受黄土垂直节理控制，多为体积1万m3以下的小型拉裂－倾倒式崩塌，部分岩质崩塌与筑路开挖基岩边坡有关。据调查:崩塌多发育于50°以上的斜坡，坡度越陡，在垂直节理的分割作用下形成的孤立土体(块状或柱状)越容易产生临空优势，坡度增加使应力集中并产生拉裂，在静水压力和重力等作用下沿土体底部产生倾倒破坏;在100m以下，特别是在高度20～50m范围内崩塌集中发生，主要是由于50°以上、100m以上的黄土斜坡在区内发育较少，且多经历了较长时间的风化和应力调整已趋于稳定，而50m以下的斜坡容易受水流侵蚀和人类活动影响形成陡坎，处于应力调整阶段，发生崩塌的概率较大;阳坡是崩塌发生的优势坡向，阳光照射使土壤含水量降低，加速了垂直节理的切割作用，增加了土体的风化进程。
(3)不稳定斜坡。集中于高度150m以下、人类活动影响强烈的黄土斜坡。不稳定斜坡坡度分布范围较广，这与斜坡变形演变趋势有关，调查表明，64%的斜坡有可能演变为崩塌，36%的斜坡有可能向滑坡发展，其发育兼具滑坡和崩塌的特征。
(4)泥石流。多发育在河沟两岸汇水面积大于2km2、流域相对高差大于150m、斜坡坡度20°～60°、主沟床比降0．09～0.40(纵坡5°～20°)、风化残坡积物比较发育的V形沟谷地区。
(5)地裂缝。主要发育于黄土台塬，由降雨诱发，多与黄土的自身特性有关。
3.地质灾害易发性评价
地质灾害易发性是指在一定的地质环境和人类工程活动条件下，地质灾害发生的可能性。借助MapGIS的空间分析功能将地质灾害分布和地貌类型、地形坡度、地层岩性、降水量、植被覆盖度等灾害发育影响因素图层进行网格剖分，并按照4级影响程度对评价指标进行分区赋值和图层叠加，利用指数加权法对各评价指标的单因素指数值的权重系数进行加权，求取综合指数，最后按高、中、低和不易发4个等级进行某县地质灾害易发程度分区。各分区土地面积和灾害点数量见表1。
表1地质灾害易发程度分区统计
4.地质灾害防治区划与防治建议
4．1防治区划
根据某县地质灾害点的分布、发育、规模、稳定性、危险性等特征，以地质灾害易发性分区结果为基础，结合现有社会经济实体和发展规划，在MapGIS平台下进行地质灾害防治区划，分为重点、次重点和一般三级防治区。
4．2防治措施
该县地质灾害的发生发展与黄土本身的脆弱性、坡脚侵蚀、降雨和人类活动密切相关，根据其发育现状，提出以下防治建议:①地质灾害重点防治区应以个别搬迁与选择性工程治理相结合，次重点防治区以专业监测和搬迁避让为主，一般防治区以群测群防为主;②人类工程活动对地质灾害的发生发展有加剧作用，在黄土斜坡前缘开挖卸载和后缘加载都有可能导致斜坡应力集中、稳定性破坏，因此在黄土丘陵沟壑区开展工程活动时应严格执行工程建设地质灾害危险性评估、预审、报批制度，避免在斜坡上乱挖滥建;③在人居密集、灾害多发的地区，应注重地表宏观变形巡查，对出现的裂缝及时进行填埋和夯实处理，及时清除被垂直节理切割为板状、柱状的孤立黄土体以及斜坡上小规模的不稳定土体，以排除隐患;④暴雨是黄土滑坡和崩塌的主要诱因，雨水沿黄土垂直节理裂隙入渗可加速地质灾害的发生，做好黄土斜坡坡面排水对灾害的发生和发展能起到预防作用;⑤根据某县地质灾害易发程度分区和地质灾害防治区划，结合当地防灾减灾工作完善地质灾害信息预警体系，加强地质灾害信息化管理。
5.结语
(1)某县地质灾害主要为黄土滑坡、不稳定斜坡等，地层岩性、坡向、坡度、高度决定其分布密度，降雨和人类活动是主要诱因，灾害发生时间与降雨周期性同步。
(2)地质灾害的发生受地貌类型、地形坡度、地层岩性、降水量、植被覆盖度、人类活动等因素影响，基于MapGIS平台对某县地质灾害进行易发性分区评价和地质灾害防治区划，为当地地质灾害防治与规划提供科学依据和指导。
(3)通过对某县地质灾害的详细调查研究，查明了地质灾害的发育现状，提出了有针对性的防治建议，如长期开展以防为主、搬迁与治理相结合，实施有效的黄土斜坡地表水排导和科学适度的人类活动可以缓减地质灾害的发生等。 [科]
【参考文献】
［1］黄玉华.陕北“对滑”型黄土滑坡发育特征及其整治对策探讨——以子长县阎家沟滑坡为例[J].西北地震学报,2009.
