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內容簡介

　　“陝北黃土工程地質”屬於區域工程地質範疇，陝北黃土地區特殊的地質、地貌和氣候條件使得該區域素以強烈的土壤侵蝕和頻發的地質災害而著稱。由於缺乏全麵的工程地質資料和係統的黃土力學強度理論，往往會給相關工程的問題處理帶來一定的睏難。在開展大量的野外調查、地質勘察、現場試驗和室內試驗的基礎上，《陝北黃土工程地質》係統總結瞭陝北黃土區的地形、地貌、水文、氣候和區域地質發展史等資料，建立瞭陝北黃土地區黃土地層標準剖麵，探討瞭黃土濕陷性、滲透性和崩解性等水理性質，通過拉伸試驗、扭剪試驗、三軸試驗研究提齣瞭一種能綜閤考慮結構性黃土抗拉和抗剪特性的聯閤強度理論，結閤黃土載荷試驗和確定地基承載力的新方法提H{瞭陝北黃土地基承載力新錶，將陝北黃土地區進行瞭閤理的工程地質分區，針對油區重點開采區的工程地質條件進行瞭全麵分析和評價。
　　《陝北黃土工程地質》研究成果不僅可以服務於長慶油區地麵工程建設中的勘察和設計，亦可為地方政府在黃土區域的建設規劃、勘察和設計中提供重要的技術參考。
　　《陝北黃土工程地質》可供工程地質、土木工程、公路鐵道、水利工程和防災與減災工程等相關專業的高年級本科生與科研人員閱讀，亦可成為工程技術人員在工程地質勘察和岩土工程評價與分析方麵的實用工具書。

內頁插圖

目錄

前言

1 自然地理及區域地質
1．1 研究區範圍及地理概況
1．2 地形地貌
1．2．1 構造堆積侵蝕地貌
1．2．2 現代構造（變形）地貌
1．2．3 濕陷變形地貌
1．2．4 侵蝕地貌
1．3 氣候
1．3．1 氣溫
1．3．2 季節
1．3．3 霜期和無霜期
1．3．4 日照時間
1．3．5 風
1．3．6 降水
1．3．7 蒸發
1．4 水文
1．4．1 主要河流水係
1．4．2 泥沙
1．4．3 冰情
1．4．4 徑流特徵
1．4．5 天然湖泊
1．5 地質發展史
1．5．1 地質
1．5．2 地層
1．5．3 構造
1．6 水文地質
1．6．1 地下水類型
1．6．2 地下水補給量
1．6．3 地下水水化學特徵

2 陝北黃土地層及標準剖麵
2．1 第四紀劃分
2．4 陝北地區典型剖麵對比
2．5 陝北黃土地層的基本特徵
2．5．1 基於野外調查的陝北黃土地層典型剖麵對比
2．5．2 陝北地區黃土一古土壤序列中黃土層的總體特徵
2．5．3 陝北地區黃土一古土壤序列中古土壤的特徵
2．5．4 陝北黃土地層厚度特徵
2．5．5 陝北黃土地層的粒度特徵

3 黃土的水理性質
3．1 黃土濕陷性成因
3．1．1 黃土濕陷性研究的意義
3．1．2 黃土濕陷性成因機理國內外研究綜述
3．1．3 基於微結構理論的黃土濕陷性成因
3．1．4 基於IPP圖像處理軟件的濕陷性黃土微觀結構定量分析
3．2 黃土滲透性試驗
3．2．1 研究方法及試驗內容
3．2．2 試驗結果及分析
3．3 黃土濕陷對滲透係數的影響
3．3．1 研究意義
3．3．2 試驗土樣的基本性質
3．3．3 濕陷試驗以及滲透試樣的製備
3．3．4 濕陷後土體的滲透試驗
3．3．5 濕陷對滲透係數影響的微觀機理分析
3．4 黃土崩解動力學研究
3．4．1 研究意義
3．4．2 試驗內容
3．4．3 結果與討論
3．5 黃土大試塊及原位崩解試驗
3．5．1 大試塊黃土崩解儀及崩解試驗
3．5．2 原位崩解試驗
3．5．3 基於大試塊和原位崩解試驗的黃土崩解機理
3．5．4 黃土崩解性的影響因素及其機理
3．5．5 黃土崩解過程的邊界效應
3．6 黃土抗衝性試驗
3．6．1 黃土大試塊衝刷試驗
3．6．2 黃土地層原位衝刷試驗

4 陝北黃土強度變形特性與增濕本構建模研究
4．1 黃土力學性質及研究現狀
4．1．1 黃土的力學特性
4．1．2 非飽和結構性黃土邊坡穩定性研究背景
……

5 陝北黃土地基承載力研究
6 陝北黃土工程地質分區
7 陝北部分油區工程地質

前言/序言

　　陝北黃土工程地質屬於區域工程地質範疇。區域工程地質對資源開發、土地使用、國民經濟建設以及生態環境都有著舉足輕重的作用。要想科學地、閤理地做好工程規劃與工程建設，首先要全麵地進行工程地質勘察，掌握區域工程地質條件，隻有這樣纔能把建築物特點與場地地質條件充分結閤，通盤考慮，整體布局，科學規劃。
　　陝北黃土高原是我國黃土高原的主體部分，北與內濛古自治區、西與甘肅省、東與山西省毗鄰，南與渭南市、鹹陽市相連接，地勢西北高東南低，北部為風沙區，南部是丘陵溝壑區。該區主要包括延安、榆林兩個地級市，共轄25個縣區，約占陝西省總麵積的45%。由於該區地處黃土高原的北部，屬於不同典型地理單元的過渡區域，因此分布著十分復雜的地貌類型，除長城沿綫分布的風沙地貌和部分山地地貌外，大部分地區分布著種類齊全的黃土地貌。也由於其地理位置的特殊性，世界獨一無二的黃土國傢地質公園及著名的洛川黃土標準剖麵即位於此區域。長期以來，該區已經成為國內外學者研究黃土力學與工程特性不可多得的理想天然試驗場，國內外許多學者在這裏進行過許多開拓性工作，曾在黃土的成因、黃土地貌的形成演化、黃土地層層序學、黃土力學與工程特性等方麵獲得過許多奠基性的成果，為世界黃土的研究做齣瞭傑齣貢獻，陝北黃土高原也因此在世界黃土研究領域久負盛名。
　　長慶油田長期進行地麵工程建設的實踐錶明，工程建設的規劃、設計、施工無不受場地工程地質條件的製約，工程建設的方式、規模和類型依賴於場地工程地質條件，工程地質條件的優劣、工程地質資料的翔實與否直接影響工程建設的質量和成本，隻有正確認識工程建設與地質環境相互製約的內在規律，纔能閤理有效地開發利用並妥善保護地質環境，達到工程建設與地質環境相協調，同時也能夠保證各類工程發揮其最大效益，因此陝北黃土工程地質評價是長慶油田陝北工區開展各類地麵工程建設的必要前提。
　　長慶油田陝北工區多數位於黃土地貌之上，在長期實踐中經常會遇到各種類型工程問題，如黃土地基濕陷變形問題、黃土邊坡災害問題和黃土潛蝕問題等，但由於缺乏相關的工程地質資料和係統的黃土力學強度理論，往往會給這些工程問題的處理工作帶來極大睏難，長期睏擾著工程建設的規劃、設計、施工乃至運營。這些工程問題歸根結底是由於對該區黃土工程地質特徵缺乏研究和黃土力學強度缺乏全麵係統的掌握所造成的。因此，通過深入研究該區黃土力學特性，全麵把握陝北地區黃土力學性質與工程地質條件，在此基礎上進行黃土工程地質分區和綜閤評價，並使其及時有效地服務於長慶油田陝北工區的各類建設，是長慶油田陝北工區各項工程實踐麵臨的、亟待完成的科技任務。
　　鑒於此，西安長慶科技工程有限責任公司於2014年7月正式啓動瞭“長慶油田陝北區黃土工程特性應用研究”科研項目，由西安長慶科技工程有限責任公司與西安理工大學（陝西省黃土力學與工程重點實驗室）密切閤作，曆時3年，圓滿完成課題研究任務。
　　研究項目首先開展瞭大量的野外調查、工程地質勘察、現場試驗和室內試驗，獲得瞭大量的基礎性資料；係統總結瞭陝北黃土地區的地形地貌、水文、氣候、區域地質發展史等資料；係統歸納總結瞭第四紀各地層的具體界限及其客觀證據，建立瞭陝北黃土地區黃土地層標準剖麵，為陝北黃土分布區的建設規劃、勘察、設計提供瞭重要依據；通過各種試驗手段對黃土濕陷性、滲透性和崩解性等水理性質開展瞭深入研究；通過拉伸試驗、扭剪試驗、三軸試驗研究，提齣瞭一種真正意義上能綜閤考慮結構性黃土抗拉和抗剪強度的聯閤強度公式，並通過工程應用驗證瞭其閤理性，此外，將聯閤強度引入非綫性鄧肯一張模型中，建立瞭一種黃土非綫性增濕本構模型；基於黃土地基淺層平闆載荷試驗，通過確定地基承載力的新方法計算得到的地基承載力值與規範中承載力錶的承載力值進行比較，提齣瞭陝北黃土地基承載力新錶；通過研究確立瞭陝北黃土區的工程地質分區原則，最終將陝北地區分為5個工程地質區14個亞區；針對長慶油田陝北工區重點開采區，進行瞭係統的工程地質分析和評價，全麵揭示瞭油田重點開采區的工程地質特徵。課題研究充分重視理論與實際密切結閤，力圖使研究成果直接、有效地服務於長慶油田陝北區各類地麵工程建設及地方的經濟發展。
　　本書是項目研究成果的總結和升華，研究成果將服務於長慶油田陝北工區地麵工程建設中的勘察、設計和施工實踐。
　　全書共分七章，前言由王治軍、李榮建撰寫，第一章由王治軍、李喜安撰寫；第二章由李喜安、王治軍撰寫；第三章由駱建文、李喜安撰寫；第四章由李榮建、耿生明撰寫；第五章由駱建文、李榮建撰寫；第六章由王治軍、駱建文、李喜安撰寫；第七章由耿生明、李喜安撰寫。另外，長慶科技工程有限責任公司的杜誌偉、潘俊義、硃橋川、趙勝傑，西安理工大學的劉軍定、陳陽、李振菲、談永光、劉振山、王帥帥、洪勃、王力、李林翠、郭澤澤等同誌參與瞭項目研究及部分編寫工作。
　　在本書編寫過程中參閱瞭大量的文獻資料，結閤瞭許多前人研究成果，得到瞭研究單位各級領導的大力支持和有力協助，使得項目能夠順利圓滿完成預定目標，在此一並錶示衷心的感謝！
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