黄土划分

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中国第四纪黄土详细资料大全

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中国第四纪黄土详细资料大全中国第四纪黄土分布于中国北纬34~45°地区,主要堆积于海拔2000米以下各种地貌单元上。

堆积区处于北半球中纬度沙漠—黄土带东南部干旱、半干旱区,呈东西向带状分布于西北、华北等地,以黄河中游最为集中(黄土高原),南界可抵长江下游两岸。

堆积中心位于陕西省泾河与洛河流域中下游地区,最厚达180~200米。

基本介绍•中文名:中国第四纪黄土•分布:中国北纬34~45°地区•海拔:海拔2000米以下•最大厚度:180~300米•分布面积:25万多平方公里•起始时间:258万年前简介,黄土的岩性特征,黄土地层中的古土壤,黄土地层中的古脊椎动物化石和古人类遗蹟,简介据考察,兰州附近黄河最高阶地上黄土厚达300米左右。

总面积38万平方公里,并构成世界最大、堆积最厚的黄土高原;此外黄土状沉积物的分布面积有25万多平方公里。

堆积始于距今258万年前,现今沉积仍在进行。

根据沉积特征、古生物、古土壤、地球化学及绝对年龄测定等方面的研究,刘东生等将中国黄土划分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土及晚更新世马兰黄土。

其粒度组成与矿物组合,在空间与时间分布上均有一定规律。

颗粒以粉沙占优势,一般在50%以上,粘土占15~30%,细沙不到30%,>0.25毫米的颗粒极少。

在黄河中游地区,从西北向东南有粗颗粒减少、细颗粒增加的趋势。

矿物成分以石英为主,占50%以上,其次为云母、角闪石、长石等,风化程度很弱。

化学成分以SiO 2为主,占50%以上;其次为Al 2O 3、CaO;再次为Fe 2O 3、MgO、K 2O、Na 2O、FeO 、TiO 2和MnO 等。

分布上,从西向东SiO 2、Fe 2O 3、MnO的含量逐渐增加,FeO、CaO、K 2O的含量逐渐减少。

上述变化反映了中国黄土的风成特征。

黄土剖面中出现的数层乃至十几层古土壤条带,是气候相对温和湿润、风力减弱、粉尘堆积停顿时的产物,代表了沉积间断。

第5章 黄土的物质成分

第5章  黄土的物质成分

7.经研究发现,黄土与北方的沙漠有一 定的联系。但黄土部分物质来源可能更远。 马兰黄土中含柘榴石和锆石较多,说明它 受鄂尔多斯沙漠影响较大,而离石黄土中 含角闪石类和绿帘石、黝帘石类矿物较少, 与鄂尔多斯沙漠关系似乎不如马兰黄土那 么密切。现代沙说表层以晚更新世和全新 世的沙为主,与离石黄土相关的沙大多没 有出露。
第5章 黄土的物 质成分
2010年11月17日
5.1 黄土的粒度成分
5.1.1 中国黄土粒度成分的特点 关于黄土粒级的划分、各家意见颇不一致,此处采用以下 的方案: 粗砂 2.000~0.500mm Φ=-1.00 ~1.00 中砂 0.500~0.250mm Φ=1.00 ~2.00 细砂 0.250~0.100mm Φ=2.00 ~3.32 微砂 0.100~0.050mm Φ=3.32 ~4.32 粗粉砂 0.050~0.010mm Φ=4.32 ~6.64 细粉砂 0.010~0.005mm Φ=6.64 ~7.64 黏土 <0.005mm Φ>7.64 用Φ值表示粒径的方法: Φ= -log2d d—粒径(mm)
4.鉴别不同性状黄土的指标 魏兰英根据角闪石类、帘石类和不透明矿物类这 三类矿物分别属于不稳定矿物、较稳定矿物和稳 定矿物这三关矿物中的优势矿物,建立了它们的 相关方程。其中角闪石类的含量(χ )与不稳定 矿物含量(U)、帘石类(y)与较稳定矿物(W) 以及不透明矿物(Z)与稳定矿物(Q)的关系都 是显著的正相关关系,相关系数分别为0.896、 0.72和0.985,都大于信度α =0.01的相关系数值。 而角闪石类的含量(χ )与不透明矿物(Z),帘 石类(y)与不透明矿物(Z)都呈负相关关系。
5.1.3 中国黄土粒度成分在时间上的变化

第一节湿陷性黄土

第一节湿陷性黄土

• 2.黄土的结构与构造 • 形成初期,季节性的少量雨水把松散的 粉粒粘聚起来,而长期的干旱使水分不 断蒸发,于是少量的水分以及溶于水中 的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触 点处,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结 物,形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状 大孔隙结构
黄土结构示意图
由于黄土是在干旱半干旱的气候条件下形 成的,随着干旱季节的来临,黄土因失 去大量水分而体积收缩,在土体中形成 许多竖向裂隙,使黄土具有了柱状构造。 雨季来临,大气降水将黄土中的水溶性盐 类物质溶解并沿着土中的孔隙下渗,干 旱季节来临时土中的水分蒸发逃逸,溶 解的盐类物质在水分蒸发的同时于下渗 线附近重新结晶并残存下来。
第一节 湿陷性黄土 黄土按成因分为:原生黄土和次生黄土。 由风力堆积,又未经次生挠动,不具层 理的为原生黄土。 由风力以外的其他原因而成,常具有层 理或砾石、砂类层,称为次生黄土。 黄土在一定压力下受水浸湿后,结构迅速 破坏,这种性能称为湿陷性。湿陷性是 黄土独特的工程地质性质。
• 二、黄土地层的划分 • 我国黄土的形成经历了地质时代中的整个第四纪时 期,按形成的年代可分为老黄土和新黄土 。
计算时土层厚度自基底(初勘时从地面下 1.5m)算起;对非自重湿陷性黄土地基, 累计算到其下5m,对自重湿陷性黄土地 s 0.015 基,根据地区经验确定。其中 的土层不计。
例题
湿陷性黄土地基的湿陷等级
湿陷类型 非自重湿陷性 场地
计算自重湿 陷量△zs(mm)
自重湿陷性场地
总湿陷量△s(mm)
如基底压力大于300时,仍用实际压力判别 黄土的失陷性。 2、湿陷起始压力和失陷起始含水量
双线法测定湿陷起始压力
黄土的湿陷量与所受压力有关,存在一个 压力界限,压力低于这个数值,黄土浸 水也不会湿陷,这个压力为湿陷其始压 力。 p s s 0.015 曲线上取 所对应的压力作为湿陷其始压力。 黄土的湿陷其始含水量在外荷载或自重作 用下,受水浸湿开始出现湿陷现象时的 最低含水量。

黄土的基本知识

黄土的基本知识

50
60
B M
S6' S7 L8 S8
L7 L7
S6 S6' S7 L8 60 S8
S6 S6' S7
B M
B M loess
L8 S8
60
paleosol
B M
S6 70 L7 S6' L7 S7 L8 S8
80
B M
L7
60
Fig. 2 Median grain size records of the Jingchuan, Lingtai, Puxian, Baoji and Pingliang loess sections above S8
黄土的分布 1、沙漠外围 2、冰积物外围 3、海岸附近
沙漠外围的黄土主要分布在东亚、 中亚、澳洲、南美等地; 冰积物外围黄土主要分布在中东欧、 美国中西部; 海岸线外围黄土零星分布于中低纬 地区的沿海区域。 此外,大河谷地也有黄土分布。
第一讲、黄土的基本知识
一、黄土的分布 二、黄土的地貌 三、黄土的风成成因 四、黄土的化学成分 五、黄土的矿物成分 六、黄土的地层与时代 七、黄土的沉积学
Depth (m)
J
75
J
S9-1 S9-2 S10 L11 S11 L12 S12
75 ?L10
85 90 95 100 105
J
75
J
S11 L12 S12
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L13
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湿陷性黄土

湿陷性黄土

一、概念黄土是在第四纪形成的一种特殊的陆相疏松堆积物,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,多孔隙,颜色一般呈棕黄、黄色或黄褐色。

土中含易溶盐类,其中以碳酸盐含量最多,遇水易冲蚀、崩解、湿陷。

黄土按其湿陷特征可分为非湿陷性黄土、湿陷性黄土。

湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物的危害性大。

(湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土)。

我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~70%,而粉土颗粒中又以0.05~O .01ram 的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%,小于0.005ram 的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1rnm 的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm 的中砂颗粒。

西宁地区的湿陷性黄土是粉质土,且低阶地一般为粉质亚粘土为主,高阶地以粉质亚砂土为主。

西宁市区内的湿陷性黄土进行湿陷类型、湿陷等级划分,河谷低阶地的湿陷性黄一般为I 一Ⅱ级非自重湿陷,高阶地多为Ⅱ级非自重湿陷,洪积裙多为I 一Ⅱ级自重湿陷,黄土丘陵边缘地带多为Ⅲ级自重湿陷。

1.黄土湿陷性判定通过室内压缩试验在一定压力下的湿陷程度。

湿陷性系数's ()/p p o h h h δ=-δs ≧0.15 湿陷性黄土δs<0.15 非湿陷性黄土2.湿陷类型判别1)自重湿陷性判别(在饱和自重压力下的湿陷程度)自重湿陷性系数δzsδzs ≧0.015 自重湿陷性黄土δzs<0.015 非自重湿陷性黄土2)场地湿陷类型(实测自重湿陷量或计算自重湿陷量Δzs )s si o i z z h βδ∆=∑Δzs ≧7cm 自重湿陷性黄土场地Δzs <7cm 非自重湿陷性黄土场地3.湿陷等级判别(总湿陷量s ∆、自重湿陷量Δzs )s si i h βδ∆=∑通常:s ∆≧50,Δzs ≧30可判定为Ⅲ级,30<s ∆<50,7<Δzs <30可判定为Ⅱ级二、工程特性1.湿陷性:在天然含水量时往往具有较高的强度和较小的压缩性,但在浸水后,在土的自重或外部荷载或二者的共同作用下,其结构很快破坏,发生剧烈变形,强度也随之迅速降低,亦即黄土的湿陷性。

黄土高原生态分区及概况

黄土高原生态分区及概况

第39卷第20期2019年10月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.39,No.20Oct.,2019基金项目:中国科学院科技服务网络计划(KFJ⁃STS⁃ZDTP⁃036);国家重点研发计划项目(2016YFC0501703)收稿日期:2019⁃09⁃03;㊀㊀修订日期:2019⁃10⁃09∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:bwang@ms.iswc.ac.cnDOI:10.5846/stxb201909031825杨艳芬,王兵,王国梁,李宗善.黄土高原生态分区及概况.生态学报,2019,39(20):7389⁃7397.YangYF,WangB,WangGL,LiZS.EcologicalregionalizationandoverviewoftheLoessPlateau.ActaEcologicaSinica,2019,39(20):7389⁃7397.黄土高原生态分区及概况杨艳芬1,王㊀兵1,∗,王国梁1,李宗善21西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌㊀7121002中国科学院生态环境研究中心,北京㊀100085摘要:黄土高原地域广阔,水土流失区域差异显著㊂为了有效治理水土流失,评估水土流失治理技术和模式及生态恢复建设工程的成效性,需要对黄土高原进行区域划分㊂依据自然条件㊁水土流失治理技术和模式的区域性特征及差异,基于国家基础地理信息系统数据的县级行政界,对其进行合并,进行生态分区的划分,并分别统计其气候㊁地形地貌㊁植被特征及水土流失现状,以期为黄土高原水土流失治理技术和模式的改良优化提供依据㊂主要结论如下:(1)黄土高原分为黄土高塬沟壑区,黄土丘陵沟壑区,沙地和农灌区,土石山区及河谷平原区㊂其中黄土高塬沟壑区和黄土丘陵沟壑区分别划分为两个副区㊂(2)黄土高原的气候㊁植被㊁水土流失具有明显的分区差异㊂降水和植被覆盖度自东南向西北递减,二者在空间分布上具有很好的一致性,降水量大的分区,植被覆盖度也高㊂在年际变化方面,丘陵沟壑区B2副区降水量呈增加趋势,其他分区呈减小趋势,变化均不显著㊂80年代以来,黄土高原和各生态分区的植被覆盖度均逐渐增加,黄土丘陵沟壑区的增加量最大㊂各分区的面平均气温均呈非显著增加趋势,90年代以来增温明显㊂(3)1970年以来,黄土高原侵蚀产沙强度减弱趋势显著,至2002 2015年,多年平均输沙模数在0.13 3924tkm-2a-1之间,侵蚀强度最大为中度侵蚀(2500 5000tkm-2a-1),但面积较小,主要分布于第二高塬沟壑区的泾河流域㊂关键词:黄土高原;生态分区;气候;地形;植被;水土流失EcologicalregionalizationandoverviewoftheLoessPlateauYANGYanfen1,WANGBing1,∗,WANGGuoliang1,LIZongshan21StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDrylandFarmingontheLoessPlateau,InstituteofSoilandWaterConservation,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China2ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,ChinaAbstract:TheLoessPlateaucoversawideareawheresoilerosionissignificantlydifferentfromregiontoregion.Toeffectivelycontrolsoilerosionandevaluatetheeffectivenessofsoilerosioncontroltechnology,mode,andecologicalrestorationconstructionproject,itisnecessarytodividetheLoessPlateauintoseveralecologicalregions.Giventheregionalcharacteristicsanddifferencesinthenaturalconditionsofsoilerosioncontroltechniquesandmodels,thisstudyusedthedataintheNationalFundamentalGeographicInformationSystemasreferencesandre⁃dividedtheCountyboundaryforappropriateecologicalregionalization.Thezonalcharacteristicsofclimate,topography,vegetation,andsoilerosionstatuswereanalyzedtoprovidereferencesfortheimprovementandoptimizationofsoilerosioncontroltechnologyandmodes.Themajorfindingsareasfollows.(1)TheLoessPlateauwasdividedintofiveregions,namely,loesssorghumgullyregion,loesshillyandgullyregion,sandylandandagriculturalirrigationregion,earth⁃rockymountainousregion,andrivervalleyplainregion.Theloesssorghumgullyregionandtheloesshillyandgullyregionwerethensubdividedintotwosub⁃regions.(2)Theclimate,vegetation,andsoilerosionintheLoessPlateaushowedclearregionaldifferences.Precipitationand0937㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀vegetationcoveragedecreasedfromsoutheasttonorthwestandwereconsistentinspatialdistribution;regionswithhighprecipitationshowedhighvegetationcoverage.Intermsofinterannualvariation,precipitationintheB2sub⁃regionofthehillyandgullyregiontendedtoincrease,whileittendedtodecreaseintheotherregions,butthechangeswerenotsignificant.Sincethe1980s,vegetationcoverageoftheLoessPlateauanditsregionshavebeenincreasinggradually,themostsignificantincreaselyingintheloesshillyandgullyregion.Thearea⁃averagedtemperatureineachregionshowedanon⁃significantincrease,andacleartemperatureincreasehasoccurredsincethe1990s.(3)Since1970,erosionintensityoftheLoessPlateauhasbeenremarkablyweakened.Theaveragesedimenttransportmodulusrangedfrom0.13to3924tkm-2a-1until2002to2015,andthemaximumerosionintensitywasmoderate(2500 5000tkm-2a-1),buttheerodedareawassmallandliedintheJingheRiverbasin,anareabelongingtotheB2sub⁃regionoftheloesssorghumgullyregion.KeyWords:TheLoessPlateau;ecologicalregionalization;climate;topography;vegetation;soilandwaterloss黄土高原地域广阔,气候类型多样,自然地理条件复杂㊁空间组合变化明显,水土流失与治理模式区域差异显著[1⁃2]㊂为了有效治理水土流失,因地制宜㊁科学化㊁区域化㊁具体化的配置治理方案与措施,需要对黄土高原进行区域划分并分区提出防治对策[3⁃6]㊂黄秉维依据土壤侵蚀营力㊁类型㊁发展趋势及治理途径的区域相似性和差异性,将黄土高原分为3个一级区(风蚀区㊁风蚀水蚀区㊁水蚀区),25个二级区,10个亚区[7],奠定了侵蚀分区研究的基础[4]㊂朱显谟基于生物气候特征和土地利用现状,将黄土高原划分为风沙草原地带㊁草原地带㊁森林草原地带㊁森林地带,并进一步划分为25个区[8]㊂国家发展和改革委员会依据专题性分区㊁自然条件和资源组合特征的相对一致性㊁综合治理措施的相对一致性㊁行政区界的相对完整性㊁综合治理方案实施和监督管理的差异性㊁趋同性和类聚性等原则,将黄土高原划分为6个综合治理区,即黄土高塬沟壑区㊁黄土丘陵沟壑区㊁土石山区㊁河谷平原区㊁沙地和沙漠区㊁农灌区[3]㊂考虑到黄土高原水土流失治理技术和模式的区域性差异,本文在国家发改委分区的基础上,对上述6个分区进行合并和进一步划分,并探讨各分区的气候㊁地形地貌㊁植被特征及水土流失现状,以期为黄土高原水土流失治理技术和模式的改良优化提供依据㊂1㊀数据与方法参照国家发改委的分区方法,依据自然条件㊁水土流失治理技术和模式的区域性特征及差异,在ARCMAP界面中,基于国家基础地理信息系统数据的县级行政界,对其进行合并,进行生态分区的划分㊂高程㊁坡度和坡长数据来自国家地球系统科学数据中心共享服务平台,数据分辨率均为90m㊂降水和气温数据采用中国国家气象信息中心发布的CN05.1格点数据㊂该数据基于中国2416个气象站点,采用薄盘样条法和角距权重法对实测逐日降水和气温数据进行插值㊂其空间分辨率为0.25ʎˑ0.25ʎ,时间分辨率为日[9]㊂植被数据采用GIMMS数据,空间分辨率为8km,数据长度为1982 2015年,本研究采用最大合成法得到年NDVI数据㊂输沙量数据来自黄河流域和海河流域的水文年鉴,受序列长度所限,采用了黄土高原及其边界附近2002 2015年247个水文站的输沙量数据㊂在生态分区的基础上,借助ARCMAP,对上述各要素进行分区统计,探讨各要素的时空分布特征㊂2㊀黄土高原生态分区及概况2.1㊀黄土高原生态分区基于国家发改委的分区原则及方法,考虑了黄土高原水土流失治理技术和模式及生态恢复建设工程的区域性差异,通过分析和综合,本文将黄土高原划分为4个生态分区:(A)黄土高塬沟壑区,(B)黄土丘陵沟壑区,(C)沙地和农灌区,(D)土石山区及河谷平原区㊂其中黄土高塬沟壑区以六盘山为界,划分为A1和A2两个副区;黄土丘陵沟壑区以毛乌素沙漠南缘为界,划分为B1和B2两个副区,如图1所示㊂黄土高塬沟壑区面积21.8km2,其中A1和A2副区面积分别为12.4km2和9.4km2,A1副区包括甘肃㊁青图1㊀黄土高原生态分区Fig.1㊀EcologicalRegionalizationoftheLoessPlateau㊀A:黄土高塬沟壑区,A1:黄土高塬沟壑区A1副区,A2:黄土高塬沟壑区A2副区,B:黄土丘陵沟壑区,B1:黄土丘陵沟壑区B1副区,B2:黄土丘陵沟壑区B2副区,C:沙地和农灌区,D:土石山区及河谷平原区海㊁宁夏三省共51个县,A2副区包括甘肃㊁陕西㊁宁夏三省共41个县㊂黄土丘陵沟壑区面积12.9km2,其中B1和B2副区面积分别为5.5km2和7.4km2,B1副区包括陕西㊁山西㊁内蒙三省共22个县,B2副区包括陕西和山西两省共35个县㊂沙地和农灌区面积13.5km2,包括内蒙㊁宁夏两省共30个县㊂土石山区及河谷平原区面积17.9km2,包括内蒙㊁宁夏㊁陕西㊁河南四省共122个县㊂黄土高原地貌类型多样,由丘陵㊁高塬㊁阶地㊁平原㊁沙漠㊁干旱草原㊁高地草原㊁土石山地等组成,其中山区㊁丘陵区㊁高塬区占2/3以上[3]㊂黄土高原高程落差较大,海拔在85 5100m之间㊂总的地势是西南高,东南低㊂黄土高塬沟壑区A1副区地势最高,高程在1186 5100m之间,均值为2268m;土石山区及河谷平原区最低,在85 3748m之间,均值为1060m;其他分区高程较为接近㊂坡度和坡长最大值分别在77.4 87.3ʎ之间和1070 1860m之间㊂坡度和坡长也存在分区差异,且规律较为一致㊂都表现为黄土高塬沟壑区坡度和坡长最大,丘陵沟壑区B2副区次之,坡度均值在16.5 17.6ʎ之间,坡长在60.5 68.4m之间㊂沙地及农灌区最小,坡度均值仅为7.5ʎ,坡长均值为32.9m㊂如图2和表1所示㊂图2㊀生态分区高程㊁坡度㊁坡长空间分布Fig.2㊀Spatialpatternofelevation,slopeandslopelengthforecologicalregionalization2.2㊀降水和气温的时空分布黄土高原位于我国东西部之间半湿润区向干旱区过渡地带[10],降水地区分布很不平衡,总的趋势是由东南向西北㊁由山地向平地递减[11⁃13]㊂降水量年际变化很大,丰水年和干旱年降水量相差2 5倍,干旱发生机率高㊂降水年内分布很不均匀,且以暴雨形式为主[3]㊂1937㊀20期㊀㊀㊀杨艳芬㊀等:黄土高原生态分区及概况㊀表1㊀生态分区高程㊁坡度㊁坡长特征值统计Table1㊀Zonalstatisticsofelevation,slopeandslopelength生态分区Ecologicalregionalization高程Elevation/m坡度Slope/(ʎ)坡长Slopelength/m最小值Min最大值Max均值Mean最小值Min最大值Max均值Mean最小值Min最大值Max均值Mean黄土高塬沟壑区A1LoesssorghumgullyregionA11186510022680.187.316.912.2137668.4黄土高塬沟壑区A2LoesssorghumgullyregionA2329274413280.182.517.612.2134568.2黄土丘陵沟壑区B1LoesshillyandgullyregionB1718278812900.177.413.111.6117651.6黄土丘陵沟壑区B2LoesshillyandgullyregionB2377279912400.179.316.512.0107060.5沙地及农灌区CSandylandandagriculturalirrigationregionC979352112920.181.07.511.5140232.9土石山区及河谷平原区DEarth⁃rockymountainous,andrivervalleyplainregionD85374810600.182.814.511.5186055.9图3㊀生态分区不同年代降水量空间分布Fig.3㊀Spatialpatternofprecipitationforecologicalregionalizationindifferentdecades1961 2015年,黄土高原多年平均降水量为447mm,具有很强的空间变异性,表现为从东南向西北递减的趋势㊂东南部的土石山区及河谷平原区㊁黄土高塬沟壑区A2副区㊁黄土丘陵沟壑区B2副区的多年平均降水量高于黄土高原平均水平㊂沙地及农灌区降水量最小,仅有266mm㊂如图3所示㊂不同年代面均降水量显示(表2),黄土高原范围内,降水量最大值出现于60年代,60 90年代降水量持续减少,由461mm减少到428mm,2000 2015年降水量有所增加,均值为454mm㊂黄土高塬沟壑区㊁沙地及农灌区㊁土石山区及河谷平原区的最大降水量出现于60年代,黄土丘陵沟壑区的降水量最大值出现于2000 2015年,各分区降水量最小值出现于80或90年代㊂线性拟合结果显示,丘陵沟壑区B2副区降水量呈增加趋势,其他分区呈减小趋势,变化均不显著㊂降水量越大的分区,年代降水量最大值和最小值差异也越大,说明年降水波动剧烈,其中黄土高塬沟壑区2937㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀A2副区㊁土石山区及河谷平原区最大值和最小值分别相差71mm和73mm,黄土高塬沟壑区A1副区㊁沙地及农灌区的降水量小且较为稳定,最大最小值分别相差27mm和30mm㊂表2㊀黄土高原生态分区降水量/mmTable2㊀Precipitationindifferentecologicalregionalization生态分区Ecologicalregionalization年代Time1961 20151961 19691970 19791980 19891990 19992000 2015黄土高塬沟壑区A1LoesssorghumgullyregionA1412428419401402412黄土高塬沟壑区A2LoesssorghumgullyregionA2556584558571514556黄土丘陵沟壑区B1LoesshillyandgullyregionB1442454443410435458黄土丘陵沟壑区B2LoesshillyandgullyregionB2467444471464441495沙地及农灌区CSandylandandagriculturalirrigationregionC266278274248271263土石山区及河谷平原区DEarth⁃rockymountainous,andrivervalleyplainregionD538576539537503537黄土高原属大陆性季风气候,全年ȡ10ħ的积温2300 4500ħ,无霜期120 250d,日照时数1900 3200h[3]㊂黄土高原1961 2015年多年平均气温为7.3ħ㊂气温的空间格局也存在很大变异性,如图4所示,东南部高塬沟壑区A2副区㊁土石山区和河谷平原区气温最高,土石山区及河谷平原区次之,均高于黄土高原平均水平,分别为8.7ħ㊁8.7ħ㊁8.1ħ,高塬沟壑区A1副区气温最低,仅为4.9ħ㊂时间上,黄土高原和各分区的面平均气温都呈非显著增加趋势,60 80年代相对稳定,90年代以来增温明显,如表3所示㊂表3㊀黄土高原生态分区气温/ħTable3㊀Temperatureindifferentecologicalregionalization生态分区Ecologicalregionalization年代Time1961 20151961 19691970 19791980 19891990 19992000 2015黄土高塬沟壑区A1LoesssorghumgullyregionA14.94.44.44.45.05.6黄土高塬沟壑区A2LoesssorghumgullyregionA28.78.38.48.38.99.3黄土丘陵沟壑区B1LoesshillyandgullyregionB16.35.75.85.86.66.9黄土丘陵沟壑区B2LoesshillyandgullyregionB28.17.77.87.78.48.7沙地及农灌区CSandylandandagriculturalirrigationregionC7.06.26.36.67.47.8土石山区及河谷平原区DEarth⁃rockymountainous,andrivervalleyplainregionD8.78.38.48.38.99.2.3㊀植被特征黄土高原1982 2015年多年平均NDVI为0.56,存在很大的空间差异,整体上呈现从东南向西北递减的趋势(图5)㊂土石山区及河谷平原区㊁黄土高塬沟壑区A2副区的植被覆盖度最高,多年平均NDVI分别为0.3937㊀20期㊀㊀㊀杨艳芬㊀等:黄土高原生态分区及概况㊀图4㊀生态分区不同年代气温空间分布Fig.4㊀Spatialpatternoftemperatureforecologicalregionalizationindifferentdecades图5㊀生态分区不同年代NDVI空间格局Fig.5㊀SpatialpatternofNDVIforecologicalregionalizationindifferentdecades69和0.68,黄土丘陵沟壑区B2副区和黄土高塬沟壑区A1副区的植被覆盖度次之,NDVI分别为0.56和0.55,黄土丘陵沟壑区B1副区的NDVI为0.49,沙地及农灌区植被覆盖度最低,NDVI仅为0.36㊂4937㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀不同年代NDVI变化特征如表4所示㊂80年代以来,黄土高原和各生态分区都表现为植被覆盖度逐渐增加㊂相对于80年代,90年代的NDVI增加了0.01 0.03,2000 2015年增加了0.02 0.07,2000年以后植被覆盖增长速度高于90年代㊂相对于80年代,近15年黄土高原的NDVI增加了0.04,各生态分区的增加量各有不同,其中黄土高塬沟壑区㊁土石山区及河谷平原区的增加量较小,为0.02 0.03,黄土丘陵沟壑区的增加量最大,为0.06 0.07,说明黄土丘陵沟壑区大面积的退耕还林(草)等生态建设颇具成效,能够有效提高植被覆盖度㊂表4㊀黄土高原生态分区NDVITable4㊀NDVIindifferentecologicalregionalization生态分区Ecologicalregionalization年代Time最小值Min最大值Max平均值Mean标准差Standarddeviation黄土高塬沟壑区A11982 20150.220.950.550.17LoesssorghumgullyregionA11982 19890.180.950.530.191990 19990.230.950.550.182000 20150.220.950.560.17黄土高塬沟壑区A21982 20150.350.960.680.17LoesssorghumgullyregionA21982 19890.340.960.660.181990 19990.340.960.670.182000 20150.370.960.690.16黄土丘陵沟壑区B11982 20150.280.900.490.12LoesshillyandgullyregionB11982 19890.250.890.460.131990 19990.270.890.490.132000 20150.300.920.520.12黄土丘陵沟壑区B21982 20150.290.940.560.15LoesshillyandgullyregionB21982 19890.260.950.530.171990 19990.280.940.530.162000 20150.310.940.600.14土石山区及河谷平原区C1982 20150.330.970.690.13Sandylandandagricultural1982 19890.310.980.670.14irrigationregionC1990 19990.310.970.690.132000 20150.340.970.700.13沙地及农灌区D1982 20150.070.850.360.13Earth⁃rockymountainous,1982 19890.070.830.330.13andrivervalleyplainregionD1990 19990.080.910.360.142000 20150.070.830.370.14黄土高原1982 20150.070.970.560.19Loessplateau1982 19890.070.980.540.201990 19990.080.970.550.202000 20150.070.970.570.192.4㊀侵蚀产沙时空变化特征及水土流失现状黄土高原侵蚀产沙受自然和人为双重因素的影响,具有明显的时空分异特征[14⁃16]㊂为了说明其时空变化,依据水电部(1984)侵蚀强度等级标准(表5),将不同时期各侵蚀强度所对应的面积比例进行对比,如表6所示㊂大规模水土保持措施实施和水利工程建设以前(1970年以前),受人类活动影响相对较少,体现了自然状态下的侵蚀产沙状况㊂在该时期,微弱侵蚀(<1000tkm-2a-1)区域的面积为26.1%,强度侵蚀以上(>5000tkm-2a-1)的面积比例为25.7%,主要分布在渭河㊁泾河㊁北洛河上游地区以及无定河中下游㊁窟野河㊁秃尾河等5937㊀20期㊀㊀㊀杨艳芬㊀等:黄土高原生态分区及概况㊀流域,这基本上与黄土丘陵沟壑区范围一致㊂其中,侵蚀产沙剧烈(>15000tkm-2a-1)的区域面积占4%,主要分布在延安⁃榆林一带和内蒙古砒砂岩地区[17]㊂表5㊀水电部(1984)侵蚀产沙强度等级划分标准Table5㊀ClassificationstandardoferosionintensityfromMinistryofWaterandElectricity(1984)侵蚀强度Erosionintensity微弱侵蚀Weakerosion轻度侵蚀Lighterosion中度侵蚀Moderateerosion强度侵蚀Strongerosion极强度侵蚀Verystrongerosion剧烈侵蚀Severeerosion标准Criterion/(t/km2)<10001000 25002500 50005000 80008000 15000>15000表6㊀黄土高原侵蚀产沙强度时间变化特征Table6㊀ChangesoferosionintensityontheLoessPlateau侵蚀强度Erosionintensity输沙模数Sedimenttransportmodulus/(tkm-2a-1)面积比例Areaproportion/%1970年以前Before19701970s1980s2002 2015微弱侵蚀Weakerosion<100026.134.442.184.6轻度侵蚀Lighterosion1000 250027.823.427.714.4中度侵蚀Moderateerosion2500 500020.423.120.51.1强度侵蚀Strongerosion5000 800010.711.57.9 极强度侵蚀Verystrongerosion8000 1500011.07.11.6 剧烈侵蚀Severeerosion>150004.00.60.170年代,微弱侵蚀的面积增加到34.4%,强度侵蚀以上的区域面积比例降低到19.2%,主要分布于西峰⁃延安⁃榆林⁃东胜一带,极强度侵蚀在其范围内呈条带状分布[17]㊂80年代,微弱侵蚀区域范围增加到42.1%,强度侵蚀以上的区域面积比例进一步降低,占9.6%,范围收缩为两个相对较小的区域,分别位于西峰⁃延安一带和东胜⁃朔州之间[17]㊂图6㊀2002 2015年黄土高原输沙模数空间分布Fig.6㊀Spatialpatternofsedimenttransportmodulusduring2002 20152002 2015年,黄土高原侵蚀产沙的空间格局发生了重大变化,主要表现在侵蚀强度和范围两个方面(图6)㊂侵蚀产沙的强度显著减弱,多年平均输沙模数在0.13 3924tkm-2a-1之间,中度侵蚀(2500 5000tkm-2a-1)的区域范围较小,仅占1.1%,主要分布于第二高塬沟壑区的泾河流域㊂轻度侵蚀(10006937㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀2500tkm-2a-1)的区域范围稍大,面积比例为14.4%,主要分布在泾河㊁无定河㊁清涧河㊁北洛河㊁苦水河㊁秃尾河㊁窟野河流域㊂其他大部分区域(面积比例84.6%)的侵蚀强度都属于微弱侵蚀(<1000tkm-2a-1)㊂80年代强度侵蚀以上的区域,侵蚀强度已降为中度侵蚀,且范围发生了明显萎缩;80年代中度侵蚀和轻度侵蚀的区域,侵蚀强度已降为轻度侵蚀或微弱侵蚀㊂各生态分区侵蚀模式特征值统计结果显示(表7),高塬沟壑区A2副区的土壤侵蚀最为严重,侵蚀模数在155 3924tkm-2a-1之间,均值为1118tkm-2a-1㊂丘陵沟壑区B2副区次之,侵蚀模数在18.3 3245tkm-2a-1之间,均值为994tkm-2a-1㊂其他分区侵蚀模数的均值在180560tkm-2a-1之间,其中土石山区及河谷平原区的侵蚀模数最小㊂表7㊀生态分区2002 2015年输沙模式特征值统计Table7㊀Zonalstatisticsofsedimenttransportmodulusduring2002 2015生态分区Ecologicalregionalization侵蚀模数Sedimenttransportmodulus/(tkm-2a-1)最小值Min最大值Max均值Mean黄土高塬沟壑区A1LoesssorghumgullyregionA18.51837417黄土高塬沟壑区A2LoesssorghumgullyregionA2154.539241118黄土丘陵沟壑区B1LoesshillyandgullyregionB10.23325342黄土丘陵沟壑区B2LoesshillyandgullyregionB218.33245994沙地及农灌区CSandylandandagriculturalirrigationregionC8.32693559土石山区及河谷平原区DEarth⁃rockymountainous,andrivervalleyplainregionD0.116261883㊀结论本文依据国家发改委的黄土高原生态分区,在考虑水土流失治理技术和模式的区域性差异的基础上,将黄土高原划分为黄土高塬沟壑区,黄土丘陵沟壑区,沙地和农灌区,土石山区及河谷平原区㊂其中黄土高塬沟壑区进一步划分为A1和A2两个副区;黄土丘陵沟壑区划分为B1和B2两个副区㊂黄土高原多年平均降水量447mm,丘陵沟壑区B2副区降水量呈增加趋势,其他分区呈减小趋势,变化均不显著㊂黄土高原多年平均气温为7.3ħ,各分区的面平均气温均呈非显著增加趋势,90年代以来增温明显㊂黄土高原多年平均NDVI为0.56,80年代以来,黄土高原和各生态分区的植被覆盖度均逐渐增加,黄土高塬沟壑区㊁土石山区及河谷平原区的增加量较小,黄土丘陵沟壑区的增加量最大㊂1970年以来,黄土高原侵蚀产沙强度减弱趋势显著,强度侵蚀以上等级的侵蚀强度范围明显萎缩㊂至2002 2015年,多年平均输沙模数在0.13 3924tkm-2a-1之间,侵蚀强度最大为中度侵蚀(2500 5000tkm-2a-1),但面积较小,主要分布于第二高塬沟壑区的泾河流域㊂参考文献(References):[1]㊀舒若杰,高建恩,赵建民,吴普特,张青峰.黄土高原生态分区探讨.干旱地区农业研究,2006,24(3):143⁃148,206⁃206.[2]㊀张青峰,吴发启.黄土高原生态经济分区的研究.中国生态农业学报,2009,17(5):1023⁃1028.[3]㊀国家发展改革委,水利部,农业部,国家林业局.‘黄土高原地区综合治理规划大纲(2010⁃2030年)“.(2010⁃12⁃30).http://www.gov.cn/zwgk/2011⁃01/17/content_1786454.htm.[4]㊀穆兴民,赵广举,高鹏,孙文义.黄土高原水沙变化新格局.北京:科学出版社,2019.[5]㊀唐克丽.中国水土保持.北京:科学出版社,2004.[6]㊀张洪江.土壤侵蚀原理(第二版).北京:中国林业出版社,2008.[7]㊀黄秉维.编制黄河中游流域土壤侵蚀分区图的经验教训.科学通报,1955,(12):15⁃21,14⁃14.[8]㊀朱显谟.有关黄河中游土壤侵蚀区划问题.土壤通报,1958,(1):1⁃6.[9]㊀吴佳,高学杰.一套格点化的中国区域逐日观测资料及与其它资料的对比.地球物理学报,2013,56(4):1102⁃1111.[10]㊀晏利斌.1961 2014年黄土高原气温和降水变化趋势.地球环境学报,2015,6(5):276⁃282.[11]㊀孙智辉,刘志超,曹雪梅,雷延鹏.陕西省黄土高原地区侵蚀性降水变化特征.水土保持通报,2010,30(4):36⁃39.[12]㊀王麒翔,范晓辉,王孟本.近50年黄土高原地区降水时空变化特征.生态学报,2011,31(19):5512⁃5523.[13]㊀颜明,王彩侠,王随继,闫云霞,许炯心.1958 2007年黄土高原沙尘暴和降雨的时空变化研究.中国沙漠,2013,33(3):850⁃856.[14]㊀景可,陈永宗,李风新.黄河泥沙与环境.北京:科学出版社,1993.[15]㊀史德明,石晓日,李德成,梁音.应用遥感技术监测土壤侵蚀动态的研究.土壤学报,1996,33(1):48⁃58.[16]㊀尹忠东,周心澄,朱金兆.影响水土流失的主要因素研究概述.世界林业研究,2003,16(3):32⁃36.[17]㊀信忠保.黄土高原地区植被覆盖和侵蚀产沙时空变化研究[D].北京:中国科学院地理科学与资源研究所,2008.7937㊀20期㊀㊀㊀杨艳芬㊀等:黄土高原生态分区及概况㊀。

黄土、黄土力学与黄土工程问题

黄土、黄土力学与黄土工程问题

黄土、黄土力学与黄土工程问题谢定义(西安理工大学)半个世纪来对黄土、黄土力学与黄土工程的研究使得人们的认识逐渐向黄土客观真实的规律相靠近,增强了人们用黄土力学的理论、观点和方法解决复杂黄土工程问题的思考面、可靠度和主动性。

但是在它基础上的进一步深化仍然是一个非常具有现实意义的问题。

下面仅就笔者接触到的一些主要材料,分别就黄土地质,黄土力学,黄土地基,黄土边坡和黄土洞室等几个方面的有关问题简要地考察一下半个世纪以来研究工作的一些基本结论。

1. 黄土地质(1)我国的黄土具有覆盖广(平原,丘陵,高原,山地),厚度大(低阶地5-10m,高阶地20,50-180,200m,兰州西津村400m),大面积连续(乌梢岭以东,太行山以西,长城以南,秦岭以北的黄河中游地区, 28万km2 )和性质特殊(对水的特殊敏感性)等特点。

(2)从地质特征看,干旱、半干旱地区(北纬33°~47°)黄土以粉粒为主,欠压密、高孔隙、富含可溶性盐(加固凝聚力)以及垂直节理发育等特征。

(3)黄土的成因有风成因,水成因和多成因等不同的学说。

有一般认为,典型的、或原生的黄土主要是风成黄土;黄土状土或次生黄土多为其他成因的黄土(如冲积,洪积,坡积,湖泊沉积,冰水沉积,洪积-坡积,洪积-冲积,残积-坡积,冲积-坡积等)或是经过其它营力改造过的风成黄土。

(4)黄土在地貌上有高原类的塬(古地形平坦开阔处)、梁(长条形,长几公里到几十公里,顶宽几十米到几百米)、峁(园、椭圆形、丘陵)和河谷类的多级堆积阶地(宽广处)和基床阶地(狭窄处)。

(5)在中国黄土高原区,黄土对水的敏感性有由西北向东南逐渐减弱的趋势。

顺着这个方向,黄土的含水量由小到大,天然容重由低到高,粘粒含量由少到多,湿陷起始压力由小到大,黄土层厚度由厚到薄。

(6)对中国黄土按其基本特征可划分为陇西地区,陇东-陕北-晋西地区,关中地区,山西地区(汾河流域区,晋东南区),河南地区,冀鲁地区(河北区,山东区),北部边缘地区(宁陕区,河西走走廊区,内蒙中部-辽西区)及新疆地区等八个大区。

黄土介绍

黄土介绍

湿陷性黄土
非湿陷性黄土
黄土的分类:
(3)按黄土形成年代分类 午城黄土

早更新世Q1午城黄土
老 黄 土
中更新世Q2离石黄土
离石黄土
新 黄 土
晚更新世Qห้องสมุดไป่ตู้马兰黄土 马兰黄土 全新世Q41早期黄土
全新世Q42新近堆积黄土
全新世早期黄土
基本属性:
黄土是优质的土壤。它丌仅具备土壤腐殖层、淋溶层、 淀积层三层的分层特征,还有其他土壤所丌具备的独特品 质。 • 黄土是一种很肥沃的土层,对农业生产极为重要。但 植被秲少,水土流失,给农业生产和工秳建设都造成严重 的危害,需要科学治理。 • 黄土是距今约200万年的第四纪时期形成的土状堆积 物。典型的黄土为黄灰色戒棕黄色的尘土和粉沙细粒组成, 质地均一,含多量钙质戒黄土结核,多孔隙,有显著的垂 直节理,无层理,在干燥时较坚硬,被流水浸湿后,通常 容易剥落和遭受侵蚀,甚至发生坍陷。 •
4)结构疏松,孔隙多而大,孔隙度达33%~64%。 5)含水量小,一般仅为8%~20%。 6)具有湿陷性
黄土的分类:
• (1)按成因分类 • 1)原生黄土
• 2)次生黄土或黄土质(状)土
黄土的分类:
(2)按是否具有湿陷性分类
黄土在一定压力作用下受水浸湿后,结构迅速破坏而产
生显著附加沉陷的性能,称为湿陷性。
(2)黄土湿陷性的影响因素 黄土湿陷性强弱与其微结构特征、颗粒组成、化 学成分等因素有关。在同一地区,土的湿陷性又与其 天然孔隙比和天然含水量有关,并取决于浸水程度和 压力大小。
1)根据对黄土的微结构的研究,黄土中骨架颗粒 的大小、含量和胶结物的聚集形式,对于黄土湿陷性 的强弱有着重要的影响。
2)黄土中粘土粒的含量愈多,并均匀分布在骨架 颗粒之间,则具有较大的胶结作用,土的湿陷性愈弱。

最全黄土高原黄土地貌知识汇总

最全黄土高原黄土地貌知识汇总

最全黄土高原黄土地貌知识黄土地貌黄土地貌一黄土的分布与特性1黄土的分布从全球来看,黄土主要分布在中纬度干旱或半干旱的大陆性气候地区。

(即:现代的温带森林草原、草原及荒漠草原地区)这是由于内陆干旱荒漠区、半荒漠区的强大反气旋从荒漠中部向荒漠边缘移动,把大量粉沙和尘土吹送到草本灌木的草原地区逐渐堆积下来形成的。

黄土分布相当广泛,特别在欧亚大陆上,几乎从大西洋到太平洋西岸成断续带状地分布着。

我国黄土主要分布在干旱区和半干旱区,位于北纬34-45°之间,呈东西向带状分布。

我国黄土总面积约63.5万平方千米(原生黄土为38.1万平方千米,次生黄土为25.4万平方千米)。

我国黄土高原分布区其中,黄河中下游的陕西北部、甘肃中部和东部、宁夏南部和山西西部是我国黄土分布最集中的地区,不仅分布面积广,而且厚度大(最厚可达200m)。

由于这个地区的地势较高,形成有名的黄土高原。

黄土地貌2黄土的特性黄土:是一种灰黄色或棕黄色的特殊的土状堆积物。

它们具有以下的特性:①质地均一②黄土富含碳酸钙在干燥状态下,钙质可以使土粒固结,但遇水碳酸钙会发生溶解,而使土粒分离,成分散状。

因此,钙质多的黄土层易受水侵蚀。

③黄土结构疏松,多孔性是黄土区别于其他土状堆积物的主要特征之一。

陕西洛川马兰黄土A和离石黄土B结构1:粗粒、2:细粒、3:孔隙④黄土无沉积层理,但垂直节理很发育,直立性很强。

(厚层黄土常因此形成陡峻的崖壁、土柱,并可维持百年而不崩塌)二黄土的成因黄土的成因主要有风成说、水成说和风化残积说三种观点,其中以风成说的历史最长,影响最大,拥护者也多。

1风成说黄土风成说认为,像亚洲中部(包括我国北方地区在内)的黄土,是由内陆干旱荒燥、半荒燥区强大的反气旋风从中部吹向外围,匠心地理整理·把大量的黄土物质吹送到生长草本灌木的草原地带,逐渐堆积而成的,故称荒漠黄土。

可以从以下几方面的表现来说明:①黄土分布区以北依次出现沙漠和戈壁,三者逐渐过渡,并成带状排列。

(整理)黄土湿陷程度划分

(整理)黄土湿陷程度划分

黄土湿陷程度划分(补充件)A1 黄土湿陷类型与湿陷程度的划分A1.1 黄土的湿陷类型,按室内压缩试验,在土的饱和自重压力下测定的自重湿陷系数δzs判定。

自重湿陷数按式(A1)计算:……………………(A1) 式中:h z——原状土样在饱和自重压力s下稳定后的高度,cm;h’z——上述试样在侵水湿陷稳定后的高度,cm;h0——土样的原始高度,cm。

当δzs<0.015时,为非自重湿陷性黄土;δzs≥0.015时,为自重湿陷性黄土。

A1.2 黄土的湿陷程度,应按室内压缩试验,在一定压力下测定湿陷系数δs 判定。

湿陷系数控式(A2)计算:……………………(A2)式中:h p—原状土样在压力s下稳定后的高度,cm;h’p——上述试样在侵水湿陷稳定后的高度,cm;h 0——土样的原始高度,cm。

当δs<0.015时,一般定为非湿陷黄土;0.015≤δs<0.08时,一般定为弱湿陷性黄土;0.08<δs<0.07时,一般定为中等湿陷性黄土;δs>0.07时,一般定为强湿陷性黄土。

测定湿陷系数δs的压力s,自地面以下1.5m算起,10m以内土层应用200kPa 压力,10m以下至非湿陷性土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当不足300kPa时,仍应用300kPa)。

A2 黄土地基湿陷类型与等级的划分A2.1 黄土地基湿陷类型,应按汁算自重湿陷量Δzs和当地建筑经验综合判定,也可按实测自重湿陷量Δ′zs判定。

计算自重湿陷量Δzs(cm)。

按式(A3)计算:……………………(A3) 式中:δzsi——第i层土的白重湿陷系数;h i——第i层土的厚度;β0——修正系数。

陇西地区取1.5,陇东、陕北地区取1.2,陕西省关中地区取0.7,其他地区取0.5。

计算自重湿陷量Δzs,白天然地面算起。

至其下全部湿陷性黄土层的底面为止,其中自重湿陷系数δzs小于0.015的土层不累计。

A2.2 湿陷性黄土地基的温陷等级,按总湿陷量Δs划分。

湿陷性黄土处理对策

湿陷性黄土处理对策

湿陷性黄土地区公路工程设计措施及处理对策1、湿陷性黄土分布及工程地质分区我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃的大部分,河南西部和宁夏、青海和河北部分地区。

除此,新疆、内蒙、山东、辽宁和黑龙江也有湿陷性黄土分布,工程地质分区及代号为;○Ⅰ、○Ⅱ、○Ⅲ、○Ⅳ、○Ⅴ、○Ⅵ、○Ⅶ﹝见《湿陷性黄土地区建筑规范》附录A《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》﹞。

河南省湿陷性黄土主要分布在三门峡盆地、伊洛河盆地。

孟津、偃师、巩义、上街、荥阳、郑州、新郑、禹州及太行山前部分地区﹝见《公路工程地质》14卷《论河南地区黄土及其公路病害》文章中《河南地区黄土地理环境分布图》﹞。

依《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,三门峡盆地黄土属○Ⅲ区关中地区黄土东端部,其湿陷厚度大,多为自重湿陷性Ⅱ-Ⅲ级场地。

其它地区黄土属○Ⅴ区河南地区黄土,其湿陷厚度小,多为非自重Ⅰ级场地。

2、黄土地层划分黄土地层划分表3、湿陷性黄土工程性质湿陷性黄土是一种浅黄色、褐黄色,以粉粒为主结构较松散的非饱和欠压密粉土,具有大孔隙和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水侵湿时,土的强度显著降低,在附加压力或附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大,下沉速度快的失稳性附加变形﹝当单位厚度的土样在该试样深度处上覆土层饱和自重压力作用下产生湿陷变形为自重湿陷﹞,诱发路基和构造物病害,特别是自重湿陷性黄土。

在地形起伏多变,地表径流容易汇集的地方,其土质松散,垂直节理发育的黄土中易形成漏斗状、竖井状、串珠状潜蚀陷穴和暗穴不良地质现象,是潜在的路基病害。

4、湿陷性评价4.1湿陷性的判定当湿陷系数δs<0.015时定为非湿陷性黄土;当湿陷系数δs≥0.015时定为湿陷性黄土。

当湿陷系数δs≥0.015时,应做自重湿陷性试验﹙δzs为自重湿陷系数),δzs≥0.015定为自重湿陷性黄土。

4.2湿陷程度湿陷性黄土的湿陷程度,可根据湿陷系数值δs的大小分为以下三种:当0.015≤δs≤0.03时,湿陷性轻微;当0.03<δs≤0.07时,湿陷性中等;当δs>0.07时,湿陷性强烈。

土壤及岩石划分

土壤及岩石划分

土壤划分土壤名称一类土:砂;略有粘性的砂土;腐殖土及种植土;泥炭二类土:潮湿的粘土和黄土;软的碱土或盐土;含有碎石、卵石或建筑材料碎屑的堆积土和种植土。

三类土:中等密实的粘性土或黄土;含有卵石、碎石或建筑材料碎屑的潮湿的粘性土或黄土。

四类土:坚硬的密实粘性土或黄土;硬化的重盐土;含有10%~30%的重量在25kg以下的石块的中等密实的粘性土或黄土。

岩石分类岩石名称松石:含有重量在50kg以内的巨砾(占体积10%以上)的冰碛石;矽藻岩和软白垩岩;胶结力弱的砾岩;各种不坚实的片岩;石膏。

次坚石:凝灰岩和浮石;中等硬变的片岩;石灰岩;坚实的泥板岩;砾质花岗岩;砂质云片岩;硬石膏。

普坚石:严重风化的软弱花岗岩、片麻岩和正长岩;致密的石灰岩;含有卵石、沉积岩的渣质胶结的砾岩;白云石;坚固的石灰岩。

特坚石:粗花岗岩;非常坚硬的白云岩;具有风化痕迹的安山岩和玄武岩;中粒花岗岩;坚固的石英岩;拉长玄武岩和橄榄玄武岩。

岩石的分类和鉴定岩石风化程度的现场鉴定GB50021-2001 未风化岩质新鲜偶见风化痕迹微风化结构基本未变仅节理面有渲染或略有变色有少量风化裂隙中等风化结构部分破坏沿节理面有次生矿物风化裂隙发育岩体被切割成岩块。

用镐难挖岩芯钻方可钻进强风化结构大部分破坏矿物成分显著变化风化裂隙很发育岩体破碎用镐可挖干钻不易钻进全风化结构基本破坏但尚可辨认有残余结构强度可用镐挖干钻可钻进残积土组织结构全部破坏已风化成土状锹镐易挖掘干钻易钻进具可塑性岩石风化程度的现场鉴定JGJ87-92硬质岩石微风化组织结构基本未变仅节理面有铁锰质渲染或矿物略有变色有少量风化裂隙岩体完整性好,开挖需要爆破中等风化组织结构部分破坏矿物成分基本未变化仅沿节理面出现次生矿物风化裂隙发育岩体被切割成20-50cm的岩块,锤击声脆且不易击碎,不能用镐挖掘岩芯钻方可钻进强风化组织结构大部分破坏矿物成分显著变化长石、云母已风化层次生矿物风化裂隙很发育岩体被切割成2-20cm的岩块用手可折,用镐可挖掘干钻不易钻进软质岩石微风化组织结构基本未变仅节理面有铁锰质渲染或矿物略有变色有少量风化裂隙岩体完整性好,开挖可用撬棍或爆破中等风化组织结构部分破坏矿物成分发生变化节理面附近的矿物已风化成土状风化裂隙发育岩体被切割成20-50cm的岩块,锤击易碎,开挖可用镐或撬棍强风化组织结构大部分破坏矿物成分显著变化含大量粘土矿物矿物风化裂隙很发育岩体被切割成碎块干时可用手可折断或捏碎浸水或干湿交替时可较迅速地软化或崩解,用镐或锹可挖掘干钻可钻进。

湿陷性黄土地基判定与检验

湿陷性黄土地基判定与检验

湿陷性黄土地基评定与检验一、湿陷性黄土的特征一、黄土的特征黄土一般具有以下特征,当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土。

1、颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色;2、颗粒组成以粉粒(粒径0.05~0.005mm)为主,含量一般在60%以上,粒径大于0.25mm 的甚为少见;3、有肉眼可见的大孔,孔隙比一般在1.0左右;4、富含碳酸盐类,垂直节理发育。

黄土分布地区年平均降雨量在250~600mm之间,年降雨量小于250mm的地区,黄土很少出现,主要为沙漠和戈壁。

年降雨量大于750mm的地区,也基本没有黄土。

依据《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,我国湿陷性黄土主要分布在32°-47°之间,34°-35°之间最为发育,而以黄土高原区的黄土分布最为集中,黄土沉积最为典型。

黄土高原的范围是太行山以西、日月山以东、秦岭以北、长城以南,包括青海、宁夏、陕西、河南等省区的一部分或大部分,总面积达35.85万平方公里。

二、湿陷性黄土的物理性质1、颗粒组成表1湿陷性黄土的颗粒组成(%)粒径(mm)砂粒(>0.05)粉粒(0.05~0.005)黏粒(<=0.00511~29 52~74 8~262、孔隙比:变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。

孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一。

е<0.86时,一般不具湿陷性或湿陷性很弱。

3、天然含水量:黄土的天然含水量与湿陷性关系密切。

当ω>24%时,一般不具湿陷性。

4、饱和度:饱和度愈小,黄土湿陷系数愈大。

当S r>75%时,黄土已不具湿陷性。

5、液限:是决定黄土性质的另一个重要指标。

当ωL>30%时,黄土的湿陷性一般较弱。

三、黄土的湿陷性评价1、湿陷变形湿陷性黄土在一定压力下,下沉稳定后浸水饱和所产生的附加下沉量,湿陷变形是在充分浸水饱和情况下产生的,它的大小除了与土本身密度和结构性有关外,主要取决于土的初始含水量和浸水饱和时的作用压力。

5.6黄土地貌

5.6黄土地貌

(5)富含碳酸钙(含量达10~16%);
(6)湿陷性明显(遇水浸湿后,体积缩小,地面发生塌陷); (7)常埋藏有古土壤层。
黄 土 垂 直 节 理
黄土的直立性1
黄土的直立性2
窑洞
延安大学的窑洞宿舍群1
钙 结 核 钙 质 淋 溶
——
古土壤层
古土壤层
古土壤层
黄土
3. 黄土地层的划分 (1)午城黄土
我国黄土最发育,面积 63万km2,其中黄土高原 27万km2 ,
黄土高原水土保持数据库
黄土高原水土保持数据库
水土流失
侵蚀模数(单位面积内每年流失的泥土量)
一般:5000~15000 t/km2
陕北、山西西北高者:15000~30000 t/km2
黄土塬
黄土塬景色2
黄土塬
黄土塬——董志塬
黄 土 塬 原 始 地 面
——
2.
指长条状的黄土高地或丘陵。 黄土梁长数百米至数十公里,宽数十米至数百米,多分 布两条大致平行的沟谷之间。黄土梁顶面平坦,大都是塬面被 沟谷侵蚀分割而成,也可由黄土覆盖在下伏梁状古地形上经流 水作用改造而成。
黄土梁
山西离石
3. 黄土峁
是孤立的穹状黄土丘陵。 峁顶部面积不大,呈浑圆的馒头形,平面图形为圆形或椭 圆形。峁多由梁被流水进一步切割形成,峁梁往往交错分布, 因此常将二者统称为黄土丘陵。
黄土峁1
黄土峁2
黄土峁与梯田
黄土梁、峁1
黄土梁、峁2
黄土梁、峁与沟谷1
黄土梁、峁与沟谷2
黄土梁、峁与沟谷3
2. 水成说 观点:黄土是由多种流水沉积作用形成或再经黄土化作用形 成。有人认为水成黄土是原生风成黄土经过流水搬运,与当

土的分类与特殊土

土的分类与特殊土

3.黏性土的工程地质特性 黏性土中黏粒含量较高,常含亲水性较强 的黏土矿物,具有水胶连接和团聚结构,有时 有结晶连接,孔隙多而细小。其状态因含水量 的变化而呈固态、流态和可塑态等不同的稠度 状态,压缩量大且固结速度慢,抗剪强度主要 取决于黏聚力,其内摩擦角较小。
三、特殊土的工程地质性质
特殊土是具有特殊的成分、状态、结构特 征,而且具有特殊工程性质的土。 (一)黄土 (二)膨胀土 (三)软土 (四)冻土
(一)黄土
黄土是在干旱、半干旱气候条件下形成的 第四纪的一种松散的特殊土。
1.黄土的特征
I. 颜色为淡黄、褐色或灰黄色;
II. 粒度成分以粉土为主,约占有60%~70%,一 般不含>0.25mm的颗粒;
III. 含各种可溶盐,富含碳酸盐(CaCO3),可 形成钙质结核(姜结石); IV. 孔隙多且大,结构疏松; V. 无层理,但有垂直节理和柱状节理。天然条 件下能保持近于垂直的边坡; VI. 具有湿陷性。
粒径d>2mm的颗粒质量 超过总质量50%
2.砂土:指粒径大于2mm的颗粒质量不超过 总质量50%的土,且粒径大于0.075mm的颗粒 质量超过总质量50%的土;根据土的颗粒级配 中各粒组的含量进一步分类,
土的名称 颗粒级配 砾砂 粒径d>2mm颗粒质量占总质量25~50% 粗砂 粒径d>0.5mm颗粒质量超过总质量50% 粒径d>0.25mm颗粒质量超过总质量50 中砂 % 粒径d>0.075mm颗粒质量超过总质量85 细砂 % 粒径d>0.075mm颗粒质量超过总质量50 粉砂
பைடு நூலகம்
有数层至十 余层,上部 间距3~4米, 下部为Q1黄土 每层厚约1 米 下与第三纪红黏 土或砂砾层接触
用镐锹开挖 较费力

砂黄土、黄土、粘黄土的划分标准

砂黄土、黄土、粘黄土的划分标准

砂黄土、黄土、粘黄土的划分标准
砂黄土、黄土、粘黄土是三种常见的土壤类型,它们有着不同的划分标准。

首先是砂黄土。

砂黄土是指含砂量较高的土壤,通常砂的含量在50%以上。

砂黄土的颗粒较大,空隙较多,因此透气性和
排水性较好。

砂黄土的肥力较低,但是能够保水保肥,适合生长一些耐旱、耐寒的植物。

砂黄土主要分布在干旱地区和山地区。

其次是黄土。

黄土是指由风化作用形成的粘性土壤,主要由粘土和少量砂、泥组成。

黄土的颜色通常为黄色或棕色,因此得名。

黄土属于半干旱气候下的产物,主要分布在我国中西部地区。

黄土的透气性和排水性较差,但是肥力较高,适合生长一些喜温、喜湿的植物。

黄土对于水资源的保持和调节有着重要作用。

最后是粘黄土。

粘黄土是指粘性较强的土壤,主要由粘土组成,含有少量砂、泥。

粘黄土的颗粒较细,空隙较少,因此透气性和排水性非常差。

粘黄土的肥力很高,但是容易出现涝灾。

粘黄土主要分布在我国东南地区和长江流域。

除了以上三种常见的土壤类型,还有其他一些类型,如红壤、盐渍土等等。

不同类型的土壤对于植物的生长有着不同的影响,因此在种植时应该根据土壤类型选择合适的植物,并采取相应的措施来改善土壤条件。

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黄土划分和命名
科学家们根据黄土形成的年代和特点对黄土进行了划分和命名,如马兰黄土、离石黄土、午城黄土等
黄土-释环境演变的“天书”
起来,为开展黄土研究奠定了基础。

进而分析了黄土和古土壤的物质成分和结构特征,确立了黄土风成理论,探讨了黄土的成因机制,发现黄土区明显地受东亚季风影响,在受从海上来的东亚季风影响强时,以古土壤沉积为主;而受西风带影响强时,以黄土沉积为主。

黄土和古土壤代表着不同的气候环境,前者指示干冷,后者指示暖湿,于是根据黄土与古土壤的分布状况可以追溯季风的轨迹,从而发展了东亚季风学说。

到了20世纪80年代,随着科学技术的进步和国际交流的增多,黄土研究已经远远超出黄土本身的意义,它与环境和全球变化紧密地结合在一起,调查发现,黄土高原有数十层黄土和古土壤,它们交互出现,表明从260万年以来,黄土地区至少经历了近40个干冷和暖湿气候旋回,这些旋回具有周期性。

刘东生先生在他的“黄土与环境”等一系列著作中,详细论证了黄土--古土壤多旋回性是气候干冷--暖湿周期变化的表征,这种周期变化印证了米兰科维奇提出的气候变化的地球轨道周期学说,也使从研究深海沉积物和极地冰芯得到的科学认识在陆地沉积物中找到了依据,从而,黄土,特别是中国广泛分布的厚层黄土成为与深海沉积物和极地冰芯并驾齐驱的研究全球变化的三部自然档案。

这部自然档案连续记录了自然环境演变历史和人类活动的印记。

但如何解译黄土中所包藏的环境信息却是一个比较复杂的科学问题。

刘东生先生和他的同事一道,通过研究黄土古土壤的沉积特征、磁性特征、地球化学特征、生物化石特征和测量其中的同位素和宇宙成因核素等途径,建立了气候环境演化的时间序列和转换函数,利用转换函数,恢复某一时段、某一地区的气候环境,例如通过碳氧同位素的分析,可以反演当时的温度、降水量和C3、C4植物类型,通过沉积物中植物孢粉和硅酸体等分析,恢复当时的植被类型,于是可以重建气候环境演变历史和演变规律,为认识现代气候环境,预测未来演变趋势找到科学依据。

这种认识上的飞跃,对全球变化研究产生了深远影响,由此黄土成为解释环境演变的一本天书,构成内容丰富的黄土学,从荒山僻壤进入科学的殿堂,被国际同行誉为黄土学研究者的“麦加”,吸引着国际同行对中国黄土朝圣般的向往。

黄土高原的形成可分三个阶段:第一阶段出现在250万—140万年之前,为高原物质内部侵蚀循环期;第二阶段出现在140万—4000年之前,为高原物质自然侵蚀外流期;第三阶段出现在4000年以前,为高原物质加速侵蚀外流期。

初期黄土高原据研究,黄土高原约250万年来上升了400—500米的高度。

现代黄土高原海拔高度自东南向西北一般由1200米增加到2000米左右,减去黄土堆积以来增加的(上升的)400—500米的高度,可知黄土最初沉积时,黄土高原绝大多数地区已达到了高原的高度(海拔大于700米)。

地层年代的研究表明,黄土开始堆积的年代距今为250万年左右。

因此,黄土高原的初期应从距今250万年算起。

在这一时期,广大地区为午城黄土覆盖,形成午城黄土覆盖的黄土高原。

中期黄土高原中期黄土高原开始于距今140万年前,结束于大约距今0.4万年前后。

这一时期黄土地层不断堆积加厚,在午城黄土的基础上,六盘山以东又沉积了离石黄土和马兰黄土及部分全新世黄土,形成了时代齐全的黄土地层和结构完整的黄土塬。

在古地形起伏的丘陵区,新黄土堆积后仍呈现丘陵形态。

在六盘山以西地区,在第三纪或更老的地层之上,开始了黄土的发育。

这一阶段的侵蚀仍属自然侵蚀,其侵蚀量仍大大小于堆积量。

这一阶段是黄土高原发育的最盛时期。

近代黄土高原这一阶段黄土高原地貌类型与前一阶段基本相同,只是面积和数量有一定变化。

黄土塬的面积有所减少,丘陵面积增加,冲沟密度和规模加大,三门湖消失。

这一阶段
该区人口大量增加,人类活动对地貌的发展起了重要作用,甚至改变了自然发展的趋势。

由于人类大量开垦土地,原始植被受到破坏,使黄土高原受到强烈侵蚀。

一般说来,高原要经历形成、发展和侵蚀衰退的自然发展过程。

研究表明,未来100年因地形坡度变化而引起的增加侵蚀量是很有限的,对未来100年黄土侵蚀量的影响不大。

由此可以预测,未来100年的黄土高原仍是适于人类生存的好地方。

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