黄土湿陷微观机理研究现状及发展趋势

• 作者: 范文 魏亚妮 于渤 邓龙胜 于宁宇
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 黄土湿陷机理 黄土微结构 胶结物 黏土矿物 颗粒间作用力
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 工程地质与地质灾害
• 页码范围: 144-156
• 页数: 12页
• 分类号: TU444
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202108064

摘要

黄土特有的湿陷性使其具有遇水软化和工程扰动的强致灾特性，从根本上认清黄土的湿陷机理，是解决黄土地区地质灾害及工程地质问题的迫切需求。文章搜集整理黄土湿陷机理方面的研究成果，从黄土的胶结物组成、性质及胶结方式，微结构特征和颗粒间作用力等三个方面归纳总结黄土湿陷微观机理的研究现状。通过实例分析初步探讨了延安新区马兰黄土的湿陷机理。结果表明：（1）黄土的微结构特征回答了黄土“如何湿陷”的问题，颗粒间胶结物组成、性质及胶结方式以及颗粒间作用力直接回答了黄土“为何湿陷”的问题；（2）延安新区马兰黄土中大于23μm的镶嵌孔隙为湿陷提供主要空间，黏土胶结的水化膨胀是引起颗粒间强度降低、发生湿陷的主要原因之一；（3）目前黄土湿陷机理研究仍不够系统、深入，一些湿陷现象仍缺乏合理的解释，由此认为高精度的三维表征是黄土微结构研究的基础，水、力作用下微结构的高精度动态演化观测，以及黄土中胶结物的组成、性质及胶结方式的精细化研究，是理解黄土“如何湿陷”和“为何湿陷”的重要途径；（4）在此基础上，建立不同类型黄土的微观信息数据库，通过数理分析及人工智能等方法，明确单一要素对宏观湿陷行为的控制作用，同时构建考虑主要微观要素的理论模型，预测不同条件下的宏观湿陷行为。以上研究将对深入理解黄土湿陷机理、建立黄土湿陷微观要素与宏观行为的定量联系具有重要理论意义和实际应用价值。