山东省裂隙粘土成因及水利工程应用研究

摘要

本文着重对裂隙粘土的沉积规律、物理力学性质、工程地质问题、渗透特征、勘察方法、工程处理等进行了系统地研究。是作者近20年来工程实践经验的总结。经查阅，以前尚未有人对这方面进行过系统地研究，因此文中提出的许多论点属于首次，具有创新性。 在水利工程实践过程中，发现山东省黄泛冲积平原区一种高液限粘土，水文地质及工程地质特征十分突出，其裂隙十分发育，很多特性都与裂隙有关，水利人定其名为“裂隙粘土”。上世纪八十年代人们对裂隙粘土认识不足，工程处理方案不得当，施工中曾经出现过坝体沉降、塌滑开裂，填筑碾压困难，运行中坝基产生较强集中渗漏、较严重的渗透变形破坏等等问题，危机大坝安全，影响到水库的正常运行，给黄泛区进一步修建水利工程的可行性带来疑问。因此选山东省裂隙粘土成因及水利工程应用研究开展工作。 经过多年来反复实践和研究，认识到山东省裂隙粘土具有较低的干密度、高的压缩性、特殊的分散性、弱～中等潜势的膨胀性和中等的透水性、弱的抗渗稳定性、低的抗剪强度等工程特征，基本摸清了研究区裂隙粘土特殊的岩土工程性质，是产生一系列工程地质问题的根本原因。并进一步追根朔源，分析出裂隙粘土具有这些特征的原因，解决长期以来困扰水利同行的难题，具有较高的理论价值和实践意义。课题研究中提出的裂隙粘土特殊工程地质性质和一些关键性的物理力学参数，可供后人参考、借鉴，为水利工程设计优化提供不可多得的系统资料，避免水利工作者在此方面再走弯路，可为水利工程建设顺利开展节约大量资金。 在导师的悉心指导下，采用新的研究思路，论据充分，内容新颖翔实，着重从八个方面对裂隙粘土展开了研究工作。一首先研究裂隙粘土的沉积环境和微地貌，首次提出对其沉积环境分为四个区，找出各区的沉积规律，确定其成因时代类型，纠正黄泛堆积层不过“串湖”的观点；二从裂隙粘土的矿物成分、化学成分分析人手，进一步研究黄土、古土壤和三趾马红土具备形成固体径流物的条件，首次提出其物源不仅为黄土，更来源于古土壤和三趾马红土；三对裂隙粘土的基本物理力学性质进行了研究，确定其具有高含水量、高液限、高压缩性及低干密度等一般特征，首次总结出了各指标间的相关性数学公式；四系统提出裂隙粘土具有一定的分散性、膨胀性、水软性和中等透水性等特殊工程地质特性，对并产生这些特性的机理进行了分析研究；五采用室内和现场试验对比的手段，确定了裂隙粘土与实际相符的允许水力比降值，首次提出了裂隙粘土渗透变形型式是“冲蚀管涌型”；六提出裂隙粘土分布区的勘察方法；七通过多种方案综合比较，提出黄泛地区修建水工建筑物，常见的工程地质问题及经济、合理、可行的工程处理措施；八研究裂隙粘土分布区的坝基防渗技术。 论文最后根据通篇系统研究结果，首次给山东省境内分布的“裂隙粘土”下了一个准确、科学、内涵丰富的定义。

目录

文摘

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0前言

1山东省裂隙粘土沉积区的微地貌特征

2山东省裂隙粘土沉积分区及成因研究

3山东省裂隙粘土矿物成分及物源分析

4裂隙粘土的基本性质

5山东省裂隙粘土的特殊性质

6裂隙粘土渗透稳定问题

7裂隙粘土勘察

8工程地质问题及处理

9坝基防渗技术研究

10结论

致谢：

参考文献