裂隙黄土抗剪强度试验研究

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1、分类号：P64210710-2015126093硕士学位论文裂隙黄土抗剪强度试验研究张大伟导师姓名职称成玉祥副教授申请学位级别硕士学科专业名称地质工程论文提交日期2017年4月23日论文答辩日期2017年6月6日学位授予单位长安大学ExperimentalstudyonshearstrengthoffissuredloessAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangDaweiSupervisor：Prof.ChengYuxiangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要黄土地

2、区的煤炭资源丰富。煤层埋藏浅、基岩覆盖层薄，有利于开采。但是黄土沟壑区黄土覆盖层厚、地形起伏大，地下采煤引起的塌陷变形叠加在原始斜坡之上，容易诱发黄土滑坡灾害。对地下采煤引发黄土滑坡进行分析时，除了需要考虑采矿引起的地表移动与斜坡变形之间的关系外，还须考虑采煤引起的黄土裂隙化导致的强度劣化问题。本文在现场调查的基础上，以土工试验为主要研究手段，提出裂隙黄土的室内制备方案，研究不同裂隙密度和裂隙产状黄土在不同含水率下的抗剪强度变化规律，研究成果将为采煤黄土滑坡形成机理和稳定性评价研究提供依据。主要成果如下：（1）基于风积黄土的成因和采煤引起的黄土裂隙化的特征，

3、采用浸水压实黄土粉尘、钢丝切割和模具削制黄土裂隙面等方式，提出了一套不同裂隙密度和裂隙产状黄土样品的室内制备方法。（2）通过对不同裂隙密度黄土的三轴试验研究得出：随裂隙密度增大，内摩擦角呈减小趋势，粘聚力在低含水率下（小于12%）呈减小趋势，在16%含水率呈先减小后增大趋势，在20%含水率下粘聚力随裂隙密度变化不大。（3）通过对不同裂隙产状黄土的三轴试验研究得出：随着裂隙与完整黄土剪切破裂面夹角的增大，内摩擦角呈增大的趋势，而粘聚力无明显规律。（4）裂隙黄土的变形破坏特征受裂隙密度、裂隙产状、含水率、围压等因素的影响，其变形破坏类型对裂隙黄土的强度具有重要影

4、响。（5）在考虑裂隙对黄土强度劣化效应后，稳定性评价结果表明，采煤斜坡稳定性明显下降。关键词：采煤滑坡裂隙黄土制备裂隙黄土强度黄土沟壑区iAbstractThecoalresourcesintheloessareaarerich.Shallowcoalseamandthinbedrockcoveringlayerarefavorableformining.Buttheloesscoverlayeristhickandtheterrainisundulating.Theundergroundcoalminingwillinevitablycausethegro

5、undcollapse,whichcausestheintegrityoftheloesstobedestroyedandeasilyleadtotheloesslandslidedisaster.Intheanalysisoftheloesslandslidescausedbyundergroundmining,inadditiontotherelationshipbetweenthesurfacemovementcausedbyminingandthedeformationoftheslope,theproblemofstrengthdeteriorat

6、ioncausedbythefissuredloessmustbeconsidered.Basedonfieldinvestigationandsoiltest,theindoorpreparationschemeoffissuredloessisputforward.Theshearstrengthlawoffracturedloesswithdifferentfracturedensityanddifferentfractureoccurrenceisstudiedundertheconditionofdifferentwatercontent.Them

7、ainresultsareasfollows:(1)BasedonthecausesoftheAeolianLoessandthecharacteristicsofthefissureoftheLoesscausedbycoalmining,asetofindoorpreparationmethodsfordifferentfissuredensityandfissureoccurrenceisputforwardbythemethodsofsoakingandcompactingthedustoftheloess,makingthecracksurface

8、oftheLoessbythinsteelwire.