發(fā)布時間：2021-01-07 05:42

　　在地質、氣候與人類活動的影響下,紫色土丘陵山區(qū)水土流失、滑坡等災害頻發(fā),而土壤被侵蝕往往是其發(fā)生的基礎。研究、治理紫色土侵蝕需從其機理出發(fā),綜合考慮地球內、外營力對紫色土共同作用的影響。紫色土侵蝕的內因主要是土壤顆粒間膠結物質含量少,土質松散;外因則與庫區(qū)濕潤的氣候、豐沛的降雨條件和丘陵山地的起伏地形等因素密不可分,并且是多種外營力共同作用。庫區(qū)重慶段周期性的庫水位漲落、降雨形成的徑流以及裂隙中的潛流,均會加劇土壤中膠結物質的沖刷與流失,引起土體表層土顆粒的粒徑級配改變;同時,消落帶影響范圍內的土層浸水和失水干濕交替時,土體內部飽水狀態(tài)也會隨之飽和-非飽-飽和交替變化,土壤水力-力學特性隨著內部結構和飽水狀態(tài)變化,循環(huán)交替作用,土體完整性逐漸喪失,土體強度和抗侵蝕能力都隨之降低,進而導致土體的水土流失和邊坡的滑移失穩(wěn);導致丘陵山地邊坡,特別是農村坡地道路和田土坎的滑移、崩塌。人民生產建設、社會經濟發(fā)展與日益脆弱的生態(tài)環(huán)境對丘陵山地坡地加固工程和方法提出了適用性、高效性與環(huán)保的迫切需求。微生物誘導碳酸鈣沉淀（microbial induced calcite precipitation,... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：164 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

邊坡滑移導致高速公路損毀

土地整治問題[2]。地質、氣候與人為因素的共同影響不僅會導致表層土壤部分顆粒流失、土壤變薄，導致水土生態(tài)環(huán)境惡化，道路水毀、滑坡災害頻發(fā)，甚至產生大量泥沙淤積，加大了下游的洪災風險，嚴重制約了當?shù)厣�產生活和經濟的可持續(xù)發(fā)展，給人民生命財產和經濟建設造成巨大威脅[2-5]。每年都有大量的山區(qū)農村公路受損[6]，渝涪高速通車僅7個月，即發(fā)生崩塌、滑坡事故；長江主航道上的雞扒子滑坡和新灘滑坡造成了數(shù)千萬元的經濟損失，1982年云陽縣滑坡導致97人死亡,800多人重傷[7]。圖1-1邊坡滑移導致高速公路損毀圖1-2云陽縣庫區(qū)滑坡Fig.1-1DamageofruralroadsinChongqingFig.1-2LandslideinreservoirareaofYunyangCounty中國是世界上土壤侵蝕、水土流失災害最嚴重的國家之一，三峽庫區(qū)的山體由于三峽大壩在蓄水和泄洪時形成的高低水位落差，會形成高度約為30米周期變化的消落帶，土壤多為水穩(wěn)性很差、極易水蝕的紫色土構成[8-9]。而重慶又屬于三峽庫區(qū)最主要的位置范圍，重慶段庫區(qū)山體的水土流失對整個三峽庫區(qū)的水土流失情況影響巨大[10]。重慶段的紫色土多處于陡坡的狀態(tài)，主要由中生代侏羅紀沙溪廟組紫色砂泥巖在頻繁的風化作用和侵蝕作用下發(fā)育形成的一種砂質黏性紫色土，石英和長石為主要的原生礦物，還包含蒙脫石、高嶺石以及蛭石等黏粒礦物成分，土體具有一定的濕脹干縮特性，容易在環(huán)境干濕交替作用下產生裂隙[11]。周期性的庫水位漲落、降雨形成的徑流以及裂隙中的潛流，會引起表層土顆粒的粒徑級配改變[12-14]；同時，消落帶影響范圍內的土層浸水和失水的干濕交替時，其內部飽水狀態(tài)也會隨之飽和-非飽-飽和交替變化，土壤水力-力學特性隨著內部結構和飽水程度變化，循環(huán)交替作用，土體完整性逐漸喪失，土體抗侵蝕的能

西南大學博士學位論文2圖1-3農業(yè)道路、邊坡的毀損Fig.1-3DamageofruralroadsandslopeinSichuan土壤侵蝕、水土流失和滑坡是地球內、外營力共同作用的結果，其中，外營力來源主要包括土壤與大氣圈（日照、溫度等）、水圈（地表水、地下水等）和生物圈之間復雜的相互作用，在眾多水土流失、滑坡災害中，土壤被侵蝕往往是其發(fā)生的基矗庫區(qū)重慶段紫色土地區(qū)泥巖風化成土速度快、表土層雹粗粒徑砂土顆粒含量多等特點，如圖1-4和圖1-5所示，本項目研究所用土樣均采集于此。經室內土壤顆粒分析試驗和液塑限等基本物理指標試驗測定，重慶段紫色土的粒徑大于0.075mm的顆粒含量約占80%，按《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)，屬于砂土；但該土的塑性指數(shù)為14.8，證明含有一定量的黏性土顆粒；經過進一步的滲透試驗測定滲透系數(shù)基本處于10-4~10-5cm/s量級；綜合建議將重慶段紫色土定義為砂質黏性紫色土（sandyclayeypurplesoil）。圖1-4三峽庫區(qū)重慶段典型紫色土豎向剖面圖1-5距地表深度50cm處的破碎砂泥巖Fig.1-4VerticalprofileoftypicalpurplesoilinChongqingsectionofThreeGorgesReservoirAreaFig.1-5Brokensandstoneandmudstoneatadepthof50cmfromthesurface

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]微生物誘導碳酸鈣沉積加固有機質黏土的試驗研究[J]. 彭劼,溫智力,劉志明,孫益成,馮清鵬,何稼.  巖土工程學報. 2019(04)
[7]紫色土和黃壤草本根土復合體抗剪性能試驗研究[J]. 王耕,周騰禹,韋杰.  中國水土保持. 2019(04)
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博士論文
[1]中國不同地區(qū)尿素分解菌的分離篩選及其誘導碳酸鈣沉積能力的比較研究[D]. 孫鶯.蘭州大學 2017
[2]三峽庫區(qū)低等級土質道路侵蝕及防護研究[D]. 劉窯軍.華中農業(yè)大學 2014
[3]微生物誘導碳酸鈣沉淀（MICP）固化土壤實驗研究[D]. 趙茜.中國地質大學（北京） 2014
[4]植物籬對紫色土水土特性的效應及作用機理[D]. 諶蕓.西南大學 2012
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[6]不同尺度下紫色土水土流失效應分析[D]. 陳曉燕.西南大學 2009
[7]紫色土丘陵區(qū)土壤及養(yǎng)分流失機制與預測模型研究[D]. 韓建剛.西北農林科技大學 2005
[8]三峽庫區(qū)水土流失空間尺度效應及其尺度轉換研究[D]. 倪九派.西南農業(yè)大學 2005
[9]三峽庫區(qū)坡面水土流失機理與預測評價建模[D]. 傅濤.西南農業(yè)大學 2002

碩士論文
[1]山區(qū)高速公路坡面水土流失機理與預測模型研究[D]. 程艷飛.重慶大學 2015
[2]微生物成因土工材料實驗及應用研究[D]. 沈吉云.清華大學 2009



本文編號：2962021