黄土工程地质所有内容

黄土是地球上分布十分广泛且性质十分特殊的一种沉积物。《禹贡》（3000年前）有黄壤记载莱伊尔1834年提出loess一词奥布鲁切夫把风尘直接堆积起来的叫黄土或原生黄土、真正的黄土或纯粹的黄土，把风尘经流水再搬运而新沉积的叫次生黄土、再积黄土、黄土状土或黄土状岩石刘东生：以风力搬运堆积未经过次生扰动的、无层理的、黄色粉质、高含碳酸盐并具有大孔隙的土状沉积物（以山西、陕西、甘肃等地黄土为代表）张宗祜：1、黄色为主；2、结构疏松，孔隙率高（>45%)；3、以粉土颗粒为主，且常以粗粉砂颗粒为主；4、富含碳酸盐；5、具有湿陷性；6、容重较小，一般在1.5-1.6左右；7、成因可能为风成、洪积、坡积—洪积或坡积。可见，关于黄土的定义，可以说是中说纷纭，莫衷一是，仁者见仁，智者见智。我们将黄土分为两类，一类是狭义的黄土，即原生黄土，另一类是黄土状土典型黄土是在干旱、半干旱气候条件下，形成于晚更新是和全新世的风尘堆积典型黄土主要在末次冰期形成的，由于气候干旱寒冷，马兰黄土得以保存其典型特征。全新世中期，由于气候比较暖湿，形成了黄土高原的黑垆土层（S0），他的性质比马兰黄土退化了很多，在黑垆土之上晚全新世的黄土，在工程上叫新近堆积黄土，具有特别强的湿陷性，保存了最多的风尘堆积特征中更新世的黄土，上覆压力较大，气候比较湿润，成壤作用较强，架空孔隙多被破坏湿陷性很小或没有。早更新世和新近纪的黄土已有相当成岩程度，也都是一般黄土，但这些一般黄土没有层理，不含杂质，所以他们不是黄土状土。典型黄土特征1、色淡灰黄；2、以粉粒为主；3、无层理；4、性疏松、多大孔；5、垂直节理发育，常形成垂直陡崖；6、富含碳酸盐；7、有湿陷性。黄土状土与黄土相似，但具有两个重要特征与黄土相区别1、层理明显；2、成分较杂，常夹有粘土、砂层和砾石层等；这两个特征都是流水作业或静水条件下沉积的特征，所以黄土状土就和次生黄土或再生黄土成为同意语我国地质学发展史分为两大阶段：古代阶段；现代阶段，后者可分为：1、萌芽期（1840-1910年）指鸦片战争到辛亥革命这一时期（莱伊尔、李希霍芬、奥布鲁切夫、维里士等）2、草创时期（1911-1921年）；从辛亥革命到中国地质学会成立邝荣光的三张地图首次把黄土作为一个地层单元3、成长时期（1922-1936年）从辛亥革命成立到抗日战争爆发我国学者开始注意黄土的研究，如李学清等4、动荡时期（1937-1949年）从抗日战争爆发到新中国成立少数日本人进行研究5、发展时期（1949年至今）目前，黄土工程地质已发展到一定程度，有众多通论及专论进行专门研究：黄土地貌黄土地层黄土的物质成分黄土的结构构造黄土的物理性质黄土的力学性质黄土的湿陷性与震陷性黄土力学黄土边坡黄土硐室黄土地质环境等世界上的黄土主要分布在北半球的中纬度干旱及半干旱地带，南半球除南美洲一些国家和新西兰等外，其它地带很少有黄土分布我国是世界上黄土分布最广，地层最全，厚度最大的国家主要分布在北纬34°～41°、东经103°～114°的范围分布在秦岭、祁连山、昆仑山以北由新疆经甘肃、陕西、山西、河南西部、辽宁西部以致松辽平原，呈向南突出的弧形，包围在辽西、内蒙和甘肃的沙漠和内蒙的戈壁外围。其它地区有零星分布，如四川盆地中的成都黄土、武汉等我国黄土分布明显受气候地带性的控制。黄土主要分布在月平均最低气温0°线以北，年平均气温14°等温线以北，年平均降水量200-700mm之间。中国黄土面积中国黄土的面积不同研究者所估计的数字有很大的出入：1、李希霍芬：63万平方千米2、协水铁五郎：1324000km23、安特生：1295000km24、刘东生等：黄土440000km2，黄土状土191840km2一般说，中国黄土类土面积为63万余km2，占全国土地面积的6％黄土高原地区黄土厚度分布不一，从西往东厚度变薄，兰州九州台剖面黄土厚度达318m；陇东地区厚度170m左右；陕北130m左右。黄土高原是一个地貌与地质学的概念，所以划分黄土高原的标志应当主要看他是不是高原，黄土发育情况如何，黄土地貌发育如何。黄土高原北界以长城为界，以北为沙漠，以南为黄土高原，但准格尔旗与和林格尔旗的南部，神木的北部地区有黄土发育，黄土地貌明显，应化为黄土高原黄土高原的东部画在太行山的东麓，黄土高原的南界从郑州西郊的邙山开始，向西沿秦岭北麓经天水、武山、临夏至西宁以西的日月山黄土高原西以乌鞘岭为界总面积约34.6万km2。目前黄土地貌大致可以分为16大类黄土的物质组成：粒径小于5um的颗粒含量均大于10%，属于粘质粉土，Q2黄土的粒度成分整体较细黄土矿物成分1、中国黄土中发现碎屑矿物60余种，其中以次生矿物为主，自生矿物很少，主要矿物为石英、云母、长石三类，占90%以上，甚至达99%以上。其中石英含量最高。2、黄土矿物成分在区域上有一定的差异3、对比黄土和冲-洪积黄土状土、冲积黄土状土的矿物成分发现，典型黄土比次生黄土含有更多的不稳定矿物黄土中的碳酸盐富含碳酸盐是中国黄土的显著特征之一，一方面，碳酸盐的存在有助于黄土形成特殊的结构和物理力学性质，另一方面，碳酸盐含量的变化反应了黄土形成时的古气候变化，黄土中的碳酸盐记录了黄土形成与演化的过程。1、黄土中的碳酸盐分原生和次生两种，前者指风从源区带来的碎屑碳酸盐矿物，后者指黄土沉积后在原地生成的碳酸盐2、原生碳酸盐主要以碎屑矿物的形式出现，少数以粉末状均匀分布。3、次生碳酸盐存在形式主要有两种：钙质结核；碳酸盐胶膜，主要以白色绢丝状、粉末状、皮壳状或管状，具土状光泽的钙膜形式出现四、黄土的结构特征集粒集粒就是由许多单元矿物颗粒经碳酸盐、粘土等胶结而成的集结体，朱海之称为斑状结构或丸粒结构（1-2mm的黄土块）1、王永焱：集粒按结构特征可分为：镶嵌型、网络型、角砾型、附着型、基底型、复合型等2、雷祥义：同心球粒、球粒（包括球形的和椭球型的）、不规则状集粒、凝絮和凝块状集粒黄土集粒的形成是复杂的，其方式是多样的。1、云雾作用2、雨水细流3、风力使土粒跳跃滚动4、雨水渗入地下使粘粒凝聚5、动植物的松动作用6、有机酸使土壤颗粒的凝聚集粒主要发生在时代较新的马兰黄土中，时代越老，集粒越少，在成岩程度较高的午城黄土中已经看不到集粒同心球粒的存在，证明黄土由原始风尘堆积到现在的黄土，并没有发生重大的变化，虽然黄土化作用和荒漠成岩作用对风尘堆积有一定的变化，但变化不大孔隙是黄土中骨架颗粒与胶结物以外的空间，其中常充以水或气，或二者兼有。黄土富有孔隙，一般孔隙度可达42%-55%，孔隙比可达0.8-1.2。黄土孔隙的存在是在其沉积、成岩整个自然环境中发展变化的，因此，黄土的孔隙也是其环境特征与变化的记录。黄土的湿陷性、震陷性乃至液化性、压缩性等均与黄土孔隙密切相关黄土孔隙的成因分类按成因黄土孔隙可分为：沉积成岩孔隙；生物孔洞；溶蚀孔洞1、沉积成岩孔隙分为：单粒架空孔隙（1）砂黄土或含粘土较少的黄土，在粉砂颗粒表面附有一层粘土矿物和碳酸盐，他们把风尘下落时搭架起来的孔隙周围的颗粒胶结起来，把这种极其疏松的结构固定下来。颗粒之间是点点接触、点棱接触，少数点面接触。（2）这种孔隙极不稳定，遇水就会湿陷，形成自重湿陷。粒间孔隙粒间主要是点面、棱面、少数为棱棱接触，是含粘土较少的纯净砂黄土、粉黄土所具有的，这种孔隙的黄土湿陷性较弱。球粒锒嵌孔隙这种孔隙主要是面面、棱面、少数点面接触，结构十分紧密，没有湿陷性球粒架空孔隙球状集粒在风尘降落时互相搭架而成，孔隙度很高因而具有相当强的湿陷性凝块架空孔隙含粘土较多的球粒架空孔隙经相当的土壤化作用，使粘土发生凝聚絮凝作用，凝块或凝絮间留有许多孔隙，具较小的湿陷性。基底胶结物孔隙经过深度的土壤化或上覆岩层的压缩，含粘土较多的黄土矿物颗粒之间已为粘土全部充填，只在粘土中有一些孔隙，具这样孔隙的黄土没有湿陷性。星状空洞、晶粒内孔隙和集粒内孔隙等2、生物孔洞包括树洞、根孔鼠洞兽洞虫孔3、溶蚀侵蚀孔洞包括黄土碟黄土陷穴黄土井黄土盲沟等黄土孔隙的大小查明黄土各种不同大小孔隙的相对含量对于了解黄土的形成及成岩过程十分重要，也对于了解黄土所有的独特性质、湿陷性的本质意义重大。1、孔隙大小分类：大孔隙，半径>0.016mm；中孔隙，半径0.016-0.004mm；小孔隙，半径0.004-0.001mm；微孔隙，半径小于0.001mm2、大孔隙在湿陷过程中变化不大，中孔隙在湿陷后数量锐减，小孔隙和微孔隙数量剧增，这些微小孔隙是由中孔隙变成的。可见，中孔隙为湿陷的主要贡献者4钙质结核：钙质结核和钙板是黄土中碳酸盐存在的方式之一，是碳酸盐集中存在的一种形式，除CaCO3为主外，还有MgCO3，碳酸盐是一种可溶盐，但又不像易溶盐和中溶盐那样易于流失，而是在溶解后在一定的地方又重新沉积下来，这有助于将黄土中所发生的地质过程记录下来，供我们恢复。钙质结核和钙板含有从上覆黄土层中带来的微量元素钙质结核在黄土高原和其它干旱、半干旱地区的黄土中普遍发育，但在湿润半湿润地区就没有，如松辽平原、蜀下黄土钙质结核的大小由1-2cm到30-50cm不等，其形状各样，又叫姜结人，料姜石；结核形成有两种情况：1、沉积物中物理化学条件不均匀，局部具备沉积条件，发生化学反应，使孔隙溶液中某些成分沉淀；2、孔隙溶液对某一种相对呈弱饱和在适合于核心出现的地方沉淀钙质结核产出的状况有以下几种：1、产出于古土壤层的底部，以沉积层的形式出现；2、成层产出于古土壤的淋溶层之下一定深度的黄土中。3、分散于黄土层中与古土壤关系不明显，但仍然是上面雨水淋滤形成的4、少数结核产出于古土壤的淋溶层中5、产出于黄土与基岩的不整合面上或黄土地层中间的剥蚀面上6、充填于裂隙中呈脉状。显微镜下薄片观察见离石黄土上部的结核主要是碳酸盐和粘粒混杂的胶结物及少量黄土碎屑矿物，离石黄土下部与上部相似，结核的孔隙中有细粒方解石聚集。午城黄土中结核中骨架颗粒较多，除石英、长石外，还可见到云母、角闪石、辉石磁铁矿等。黄土节理可分为：风化节理、滑塌和湿陷节理、卸荷节理、成岩节理、构造节理等。风化节理是黄土在反复干湿、反复冻融、热胀冷缩，植物根系穿插以及可溶盐结晶膨胀力等作用下形成的，往往以原生节理和构造节理为基础。其裂隙间距一般为2-10cm，深度4-30cm，形成多变的棱柱体，或平行于黄土体表面呈球状成层剥离，形成厚度1-3cm，长5-20cm的板片崩塌湿陷节理发育在滑坡后沿，滑塌后沿、陷坑周围卸荷节理发生在黄土边坡上，由重力作用而形成，平行于边坡方向延伸黄土中的成岩节理和构造节理分布比较广泛，具有区域性黄土地层中古土壤不过古土壤是经历了强烈的成壤作用，黄土只经历了较弱的成壤作用。广义而言，黄土也是另外一种类型的古土壤黄土地层中古土壤的土壤类型1、黄棕壤（关中的S5、S4、S3）：团粒与棱柱状结构发育，结构体表面为黑色铁锰胶膜所覆，其形成时气温较高，降水量较大；2、棕壤（关中的S1、S6、S8）：棕色森林土。形成于暖温带南部湿润温暖条件下的森林环境3、淋溶褐土（西安一带的S2），形成时的年均气温为12°，降水700mm4、典型褐土（西安一带的S7），降水600mm5、碳酸盐褐土黄土地层中黄土的土壤类型1、粘化黑垆土（西安一带L3、L4、L5为代表）2、黑焦土属黑垆土中土壤化强度较差的一种3、栗钙土：粘化作用不明显，以团粒状和粒状结构为主，4、棕钙土粒状结构，不见团粒结构黄土灾害1滑坡黄土滑坡的分布地貌类型不同，黄土滑坡活动强度也不同地形剧烈起伏的黄土高原，阴坡比阳坡潮湿沟壑丘陵区黄土滑坡分布呈散点状多发生在河水侵蚀作用活跃、谷坡坡形变化快的地段黄土层厚度大的地区一般为大、中型黄土滑坡发育区黄土塬、黄土台塬区的黄土滑坡分布在塬边陡坡及塬内深切沟谷两岸，呈带状。黄土高原的黄土滑坡多发生在坡度大于35°、坡高大于40m的斜坡地段。黄土地震滑坡坡度一般小于25°2崩塌黄土崩塌产生的基本条件、诱发因素●基本条件斜坡的高度和坡度150—200m40°～60°黄土岩性对水的作用十分敏感浸水力学强度急剧降低斜坡多层结构地下水增加下滑力，润滑，降低抗滑力●诱发因素地震、降雨、地表水的冲刷、浸泡，河流等地表水对斜坡坡脚的不断冲刷，不合理的人类活动，如开挖坡脚、斜坡增荷、爆破、水库蓄水、采矿3泥流4地裂缝5地面沉降长期抽汲地下水引起水位或水压下降而造成的地面下降。6崩滑前兆出现地面裂缝地物标志移动地声裂缝中冒出黄烟坡脚泉水复活或突然干枯坡脚处出现鼓丘、隆起现象动物惊恐异常，植物变态湿陷性黄土在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土；自重湿陷性黄土在上覆土的自重压力下受水浸湿，发生显著附加下沉的湿陷性黄土压缩变形天然湿度和结构的黄土或其他土，在一定压力下所产生的下沉湿陷变形具有湿陷性的土，在一定压力下，下沉稳定后，受水浸湿所产生的附加下沉；湿陷起始压力湿陷性黄土浸水饱和，开始出现湿陷时的压力；湿陷系数单位厚度的环刀试样，在一定压力下，下沉稳定后，试样浸水饱和所产生的附加下沉；自重湿陷系数单位厚度的环刀试样，在上覆土的饱和自重压力下，下沉稳定后，试样浸水饱和所产生的附加下沉。自重湿陷量的实测值在湿陷性黄土场地，采用试坑浸水试验，全部湿陷性黄土层浸水饱和所产生的自重湿陷量；自重湿陷量的计算值采用室内压缩试验，根据不同深度的湿陷性黄土试样的湿陷系数，考虑场地条件计算而得的湿陷量的累计值；剩余湿陷量将湿陷性黄土地基湿陷量的计算值，减去基底下拟处理土层的湿陷量室内压缩试验采用室内压缩试验测定黄土的湿陷系数δs、自重湿陷系数δzs和湿陷起始压力Psh，均应满足下列要求：土样的质量等级应为Ⅰ级不扰动样；环刀面积不应小于5000mm²，使用前应将环刀洗净风干，透水石应烘干冷却；加荷前，应将环刀试样保持天然湿度；试验浸水易用蒸馏水；试样浸水前和浸水后的稳定标准，应为每小时的下沉量不大于0.01mm室内试验：杠杆式固结仪、天平、环刀、透水石等。现场试验：承压板、载荷设备、观测设备等。采用室内压缩试验测定黄土的湿陷系数δs其它要求：分级加荷至试样的规定压力，下沉稳定后，试样浸水饱和，附加下沉稳定，试验终止；在0-200kPa压力以内，每级增量易为50kPa；大于200kPa压力，每级增量易为100kPa；湿陷系数测定湿陷系数δs的试验压力，应自基础底面（如基底标高不确定时，自底面下1.5m）算起基底下10m以内的土层应用200kPa，10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应用其上覆土的饱和自重压力（当大于300kpa压力时，仍应用300kPa）；当基底压力大于300kPa时，宜用实际压力；对压缩性较高的新近堆积黄土，基底下5m以内的土层宜用100-150kPa压力，5-10m和10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力采用室内压缩试验测定黄土的自重湿陷系数δzs其它要求：分级加荷至试样的上覆土的饱和自重压力，下沉稳定后，试样浸水饱和，附加下沉稳定，试验终止；试样上覆土的饱和密度采用室内压缩试验测定湿陷起始压力其它要求：可选用单线法压缩试验和双线法压缩试验在同一土样中所取环刀试样，其密度差值不得大于0.03g/cm3在0-150kPa压力以内，每级增量易为25-50kPa；大于150kPa压力，每级增量易为50-100kPa；单线法压缩试验不应少于5个环刀，均在天然湿度下分级加荷，分别加至不同的规定压力，下沉稳定后，各试样浸水饱和，附加下沉稳定，试验终止。现场静载荷试验主要用于测定湿陷性黄土的湿陷起始压力Psh。可采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验，并满足以下要求：承压板的底面积宜为0.5m²，试坑边长或直径应为承压板边长或直径的3倍，安装载荷试验设备时，应注意保持试验土层的天然湿度和原状结构，压板地面下宜用10-15mm厚粗砂、中砂找平；每级加压增量不宜大于25kPa，试验终止压力不应小于200kPa；每级加压后，按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量，以后每30min观测1次，当连续2h内，每1h的下沉量小于0.1mm时，认为稳定，可加下级荷载。绘制P-S曲线现场试坑浸水试验现场试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值，并满足以下要求：试坑宜挖成圆（或方）形，其直径（或边长）不应小于湿陷性黄土层的厚度，并不应小于10m；试坑深度宜为0.5m，最深不应大于0.8m，坑底宜铺100mm厚的砂、砾石；在坑底中部及其它部位，应对称设置观测自重湿陷的深标点，设置深度及数量宜按各湿陷性黄土层顶面深度及分层数确定。试坑内的水头高度不宜小于300mm，在浸水过程中，应观测湿陷量、耗水量、浸湿范围和地面裂缝。试坑内停止浸水后，应继续观测不少于10d，且连续5d的平均下沉量不大于1mm/d，试验终止。湿陷程度及类型黄土的湿陷性判定，应根据室内浸水压缩试验判定：当湿陷系数δs值小于0.015时，应定位非湿陷性黄土；当湿陷系数δs值等于或大于0.015时，应定位湿陷性黄土；湿陷性黄土的湿陷程度判定：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0.07≤δs时，湿陷性强烈；湿陷性黄土场地的湿陷类型，应按自重湿陷量的实测值或计算值判定当自重湿陷量的实测值或计算值小于等于70mm时，应定为非自重湿陷性黄土场地；当自重湿陷量的实测值或计算值大于70mm时，应定为自重湿陷性黄土场地；当自重湿陷量的实测值和计算值出现矛盾时，应按自重湿陷量的实测值判定；湿陷等级的判定一般勘察内容和勘察阶段太多，看ppt在湿陷性黄土场地进行岩体工程勘察应查明下列内容：黄土地层的时代、成因湿陷性黄土层的厚度湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布变形参数和承载力地下水等环境水的变化趋势其他工程地质条件。应结合建筑物的特点和设计要求，对场地、地基作出评价，就防治、降低、消除黄土湿陷性提出可行的措施建议勘察阶段可分为厂址选择或可行性研究、初步勘察、详细勘察三个阶段。各阶段的成果应符合各相应设计阶段的要求；对于场地面积不大，地质条件简单或有建筑经验的地区，可简化勘察阶段，但应符合初步勘察和详细勘察两个阶段的要求。对工程地质条件复杂或有特殊要求的建筑物，必要时应进行施工勘察或专门勘察。场地工程条件的复杂程度工程地质测绘各勘察阶段的具体工作防止和减少建筑物地基浸水湿陷的措施回曲线不但具有非线性和滞后性，还表现出明显的变形累积的特性，当动应力循环结束后，将产生明显的不能恢复的残余应变。黄土震陷的产生条件：具有粒状架空接触结构的黄土，其内部存在着许多架空孔隙，由于骨架颗粒的传力刚度好，加之颗粒之间以点接触形式为主，连结强度低，这种结构即使土样受到均匀力的作用，土骨架中的应力都非均匀分布。黄土主要由土颗粒和孔隙组成，而土颗粒本身刚度很大，相对来说是很难产生变形的，所以黄土震陷变形主要是黄土中孔隙度的相对变化。黄土震陷的机理可以描述为:黄土的架空孔隙结构在地震作用下发生的崩溃性破坏。强震陷性黄土均具架空孔隙结构，在这种结构中，土体中以中孔隙占主导地位。黄土震陷的影响因素结构性差异对其具有显著的控制作用，含水量和孔隙比。地震荷载形式及强度。含水量：动应力和水的作用对黄土的震陷变形具有相似的效应，含水量一定时，随着动应力的增大，震陷变形在增大;动应力一定时，随着含水量的增大，震陷变形增大。对于干型黄土由于其结构强度，震陷变形与动应力表现为近直线的关系，对于湿型黄土及饱和黄土，震陷变形与动应力可以分段函数拟合表示，且临界动应力随含水量增加而降低。孔隙比：黄土的孔隙比越大，其震陷性越高。当黄土孔隙比小于0.75时，基本没有震陷性；孔隙比大于0.75时，残余应变与孔隙比的关系与动应力大小有关，当动应力达到一定量值后，残余应变与孔隙比成非线性增长关震陷评价s为总震陷量ⅰ：S小于2cm时属基本完好地基；ⅱ：S在2～4cm时属轻微破坏（轻微震陷）；ⅲ：S在4～8cm时属中等破坏（中等震陷）；ⅳ：S在8～40cm时属严重破坏（严重震陷）；ⅴ：S大于40cm时属失稳破坏区；振动液化的基本条件：振动作用要足以使土体的结构发生破坏，这是土中产生动孔压的先决条件；土体在其结构发生破坏后，土粒发生移动的趋势不是松胀而是压密，这是使动孔压迅速大幅增大的充分条件。二、黄土液化的影响因素土性条件主要指土的粒度特征、密度特征和结构特征从土的粒度特征即平均粒径d50，不均匀系数和粘粒含量来看：土的颗粒越粗，土的动力稳定性越高；不均匀系数越大，土的动力稳定性越高，不均匀系数超过10的砂土一般很难液化；土中粘粒含量增加到某一程度是，土的动力稳定性将明显增大从土的密度特征，即相对密度、孔隙比、干重度来看，相对密度越大，孔隙比越低，干重度越高，其抗液化强度越高。从土的结构特征来看，即土的排列和胶结状况，排列结构稳定和胶结状况良好的土均具有较高的抗液化能力初始应力条件动荷载条件排水条件地基液化的处理方法避开挖换增压围封排水深基加密振冲加密法砂桩挤密法直接振密法爆破加密法增强土工建筑抗液化稳定性的措施尽可能选择抗液化能力较强的土料降低浸润线，即可减小浸湿范围，又同时增大下不浸湿饱和土的上覆压力提高坝体的填筑密度，达到抗液化的要求在上游坝坡增加盖重层把抗液化能力较差的土料布置在浸润线以上的干燥区、或布置在上覆有效压力较大的坝体中、下部在上游坝址处设置堆石棱体或桩板墙，他防止了最初的小区域的挤出，也就防止了大范围液化的发展采取垂直排水，减小孔隙水压力尽可能保持上部结构的均匀性，放缓上游坝坡，尤其是在动力作用较大的上段坡坡比，但此时又会增长孔压的消散路径在坝体中尽可能避免埋设涵管和设置廊道利用抗震稳定性较好的坝型第八章一、黄土高原沙化的形成黄土高原地区的土地沙化主要发生在宁夏、甘肃北部黄土区、陕北榆林地区长城沿线。海拔1000m-2000m，降雨量400-600mm，蒸发量1000-1500mm。沙化的主要原因是北侧沙地活化南侵，不合理开发导致耕作土下伏沙层活化，河流阶地沙活化等。三种方式：一是毛乌素沙漠横向上的演化；二是横向扩张后遗留下来的沙层再次活化；三是发源或流经毛乌素沙地的河流进入黄土区遗留在河流阶地上的细沙活化。黄土高原土地沙化发育程度严重发展的沙漠化土地，以流动沙地为主，大面积分布。风沙活动强烈，沙丘表层为流沙覆盖，丘间洼地极薄，风蚀严重，有机质含量极低；植被稀少，多为沙嵩、柠条等沙生植物，植被覆盖<10%.现有面积820.59km2，沙丘一般高5-10m，个别可达5-20m。中度发展的沙漠化土地，主要分布在流动沙地东南缘无定河北岸和红碱淖南部等地，面积约3949.15km2轻度发展的沙漠化土地，主要分布在河谷、滩地，面积约3110.89km2。多以固定沙地为主，为低矮灌草丛，风沙活动弱，局部地表有轻度风蚀或薄层明沙，沙生植物发育较好，覆盖度>50%.土壤中有机质含量低，被开垦区的农作物产量也低。三、影响土地沙化的因素自然因素丰富的沙源，为沙漠化土地的孕育和发展提供了物质基础干旱多风的气候为土地沙漠的形成、发展创造了动力条件水资源环境趋于恶化，不利于土地生态系统的恢复人为因素人类活动对生态环境的演化、土地荒漠化的形成和发展具有极为重要的影响。主要是人口增长、社会需求增长等因素所产生的对土地资源的无限制掠取。人类不合理的水资源利用是造成荒漠化的重要人类因素：过渡放牧、垦荒造成草场退化，土地肥力下降，土地沙化历史时期影响存在的恶果还在持续四、土地沙漠化的防治措施生物措施（带片网相结合的防风治沙体系）在流动沙区的丘间洼地营造片林；沙丘表面设置植物沙障；采用飞机播种与人工栽种相结合，种植固沙植物。在河谷阶地、湖盆滩地和农田周围，营造由3-5行主林带和2-3行副林带组成的农田防护林带；在固定、