鄂東南花崗巖崩崗土壤水分特性及抗剪強度研究.pdf

1、崩崗是我國南方紅壤所特有的一種水土流失現象，崩崗引發(fā)了大量水土流失，土地破壞，給國民經濟和人民生命財產安全帶來了極大損害。
　　 本試驗在湖北省通城縣楊壟和五里村選擇2個發(fā)育典型的崩崗和1個治理不久的崩崗區(qū)，通過野外測定和室內模擬實驗，對比測定分析了崩崗區(qū)和崩崗治理區(qū)風化殼不同層次土壤的基本物理性質、抗剪強度、阻力狀況，分析降雨后崩壁水分，阻力空間分布及動態(tài)變化、不同土層的水分特性，結合崩崗不同層次受力分析，得到如下主要結論。<

2、br>　　 (1)花崗巖崩崗崩壁不同土層層次土壤屬性差異明顯。試驗研究的崩崗整體土層深厚，表層質地粘重，厚度超過450cm，粘粒含量達到20％以上，下層質地較輕，厚度超過200cm;兩崩崗區(qū)砂粒含量均超過70％;上層土壤持水性強，毛管水含量在45％左右，下層土壤毛管含水量不到40％;上層大于15bar當量孔徑的土壤孔隙度達到15％以上，而崩崗下層則為8％以下。
　　 (2)花崗巖崩崗的發(fā)生取決于崩崗上緊下松，上重下輕特殊的土體

3、構型。不同土層的土壤阻力和抗剪強度差異明顯。當土壤處于飽和狀態(tài)時粘重的表層的粘聚力達到19200N/m2，內摩擦角為21.06°，而質地較輕的下層粘聚力僅為6470N/m2，內摩擦角為23.82°，當土壤處于較濕潤狀態(tài)時粘重的表層的粘聚力為11363N/m2，內摩擦角為24.24，質地較輕的下層粘聚力為20716N/m2，內摩擦角為24.29°，當土壤處于較干燥狀態(tài)時粘重的表層的粘聚力達到68950N/m2，內摩擦角達到49.03°，而

4、質地較輕的下層粘聚力僅為2630N/m2，內摩擦角僅為29.34°。粘重的表層在通常條件下對下層具備保護作用，只有達到崩塌極限時才會發(fā)生特殊的水土流失形態(tài)——崩崗。
　　 (3)初步提出了崩崗土體崩塌極限平衡公式。根據土壤中各種作用力相互作用與平衡的原理，根據土層厚度、土壤粘結力、內摩擦角、容重、水分含量，推導出了崩崗土體崩塌極限平衡公式:γn（1+wn）×hOn×g-c×hOn/B+Fx/B×l△≥2cn tan(45°+ψn

5、/2)。
　　 根據崩崗區(qū)的實測土壤屬性，應用公式對風化殼不同層次在三種不同含水量下的土體崩塌極限進行了分析判別，在一定程度上說明了崩崗的發(fā)生機理。當土壤處于飽和狀態(tài)時本實驗區(qū)崩崗理論上直接崩塌，當土壤處于較濕潤狀態(tài)時本實驗區(qū)BC層理論崩塌的臨界深度為25.64m，而當土壤處于干燥狀態(tài)時本實驗區(qū)C層理論崩塌的臨界深度為0.67m。
　　 (4)評價了試驗區(qū)現有的崩崗治理措施。花崗巖地區(qū)崩崗的發(fā)生與土壤的濕潤程度密切相關。