考虑淋滤作用的黄土湿陷性的地域性差异研究

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黄土具有很强的地域性,不同地区黄土的湿陷量实测值与计算值的地域差异性很大,淋滤作用对其有重要影响。目前考虑淋滤作用对黄土湿陷性的地域性差异开展的研究工作尚缺乏。基于此,本文开展了考虑淋滤作用的黄土湿陷性研究工作,有利于深刻认识黄土湿陷性的地域性差异和淋滤作用对黄土湿陷性的影响。本文使用自制淋滤装置对陇西、榆林、关中三个地区的黄土进行不同时长淋滤试验,再测定淋滤后黄土的湿陷系数,并且与原状黄土的湿陷系数进行对比。同时通过测定不同淋滤天数黄土浸出水溶液中的离子含量变化情况以及原状黄土崩解量,进一步从湿陷性和崩解性等角度分析黄土的地域性差异。得到以下研究成果:(1)组装了黄土淋滤试验装置,测得了淋滤2、5、11、17、25天黄土浸出水溶液中离子含量。试验结果表明:淋滤初期浸出水溶液中的离子含量的增量较大,随着淋滤时长的增加,溶液中离子含量的增量逐步变小。黄土淋滤5天的浸出水溶液中Cl-、Ca2+、Mg2+的含量已经超过淋滤期间总溶解量的75%,HCO3-的含量超过淋滤期间总溶解量的65%,离子含量的快速增加是因为土中易溶盐在淋滤初期快速溶解。淋滤5天之后,黄土浸出水溶液中Cl-含量不再增加,Ca2+、Mg2+、HCO3-离子的含量随着淋滤时长的增加而缓慢增加,这与黄土中溶盐和难溶盐的缓慢溶解密切相关。在淋滤时长相同条件下,关中地区黄土的浸出水溶液离子含量最大,陇西地区最小,榆林地区居中。(2)黄土崩解试验的结果表明孔隙比和粘粒含量对黄土的崩解性有重要影响,孔隙比越大的土体崩解性越强,粘粒含量越多的土体崩解性越弱。在密度相同条件下,榆林地区黄土崩解性最强,关中地区黄土最弱,陇西地区黄土崩解性居中。(3)黄土支架孔隙含量和粘粒含量的不同导致了原状黄土和淋滤黄土湿陷性的地域性差异。在三个地区中,黄土的支架孔隙含量大小依次为:陇西地区、榆林地区、关中地区。粘粒含量大小依次为:关中地区、陇西地区、榆林地区。淋滤后三个地区黄土湿陷系数均增大,但增大幅度不一,陇西地区原状黄土和淋滤黄土湿陷系数均高于榆林地区,关中地区最小。淋滤前后黄土湿陷系数增加量大小依次为:陇西地区、榆林地区、关中地区。(4)三个地区黄土历时0、7、10、15、20、25天的淋滤试验结果表明,淋滤时长对黄土湿陷系数有重要影响。淋滤引起的黄土的湿陷系数随时长的变化速率大小依次为:陇西、榆林、关中。
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