黄土高原城市沟壑区空间开发模式研究——以甘肃省庆阳市小崆峒沟为例

黄土高原城市沟壑区面临着生态保护与城市发展的双重问题,因此,文章以庆阳市城市边缘小崆峒沟为研究对象,在固沟保塬措施取得较大成效的前提下,将小崆峒沟的水土保持、生态修复、自然资源、郊野风貌、文化传承等与郊野公园开发模式相结合,研究了其空间开发利用模式,旨在为城市沟壑区空间开发提供参考。

黄土沟壑区泥石流发育特征及易发性评价分析——以庆城县庆城镇赵子沟为例

庆城县共发育泥石流沟52条,占地质灾害总数的6.81%,也是本地区危害最为严重的灾害类型之一,研究该区域泥石流的发育特征及易发性评价对泥石流灾害防治、国土空间规划具有重要的现实意义。以庆城县庆城镇赵子沟泥石流为研究对象,在调查研究、资料整理的基础上,系统研究了泥石流发育的基本特征、流域分区特征,明晰了泥石流的形成条件,并进行了易发性评价,计算了泥石流流体特征和流量,预测了泥石流发展趋势,最终提出了对应的治理方案和防治建议。研究可为其他黄土沟壑区沟谷型稀性泥石流灾害防治提供理论和技术支撑,具有一定的参考和借鉴价值。

复掺煤矸石粉和矿粉的改性生土抗压性能试验研究

为了推进煤矸石在工程建设等领域的利用,提高煤矸石综合利用水平。基于正交试验,设计了9种煤矸石粉与矿粉复掺配方进行生土改性试验,通过简单的成形工艺和自然养护,在考虑煤矸石粉、矿粉和含水率3个因素的基础上制备了54个Φ102mm×116mm的圆柱体试样,在自然条件下养护28d后分未烘干和烘干两种状态进行轴心抗压试验,并与同样养护条件下的素土对照试样抗压强度进行对比,研究改性材料对改性生土抗压强度的影响。试验结果表明:复掺煤矸石粉和矿粉的改性生土试样在自然状态下养护28d后未烘和烘干两种状态下与同状态的素土试样相比,轴心受压试验的破坏形态基本一致,抗压强度均有所下降,降幅介于33%~73%之间。

复合掺配生土改性试验及抗压性能分析

为了推动工业固体废弃物综合利用,改善传统生土材料的力学性能,通过在生土材料中添加煤矸石粉、矿粉、石灰、粉煤灰和麦秸秆灰等5种材料复合掺料进行生土改性试验,依据《土工试验方法标准》(GBT 50123—2019)制备了96个Φ102 mm×116 mm的圆柱体试样,在室内养护28 d后不烘和烘干2种状态下进行轴心抗压试验,得到改性生土试件的荷载-位移关系,分析了复合材料对改性生土抗压强度的影响规律和复合掺料的最优配比。结果表明:煤矸石粉、矿粉、石灰、粉煤灰和秸秆灰掺量分别为0%、8%、6%、8%和2%时,复合材料改性生土试样的28 d抗压强度最大,2种状态下分别达到了3.07、5.07 MPa,与同养护条件的素土试样相比,其分别是其抗压强度的1.71、1.77倍。

碱激发煤矸石粉和矿粉复合改良黄土的试验研究

针对黄土的不良工程性质,采用煤矸石粉和矿粉两种工业固废复掺作为改良材料,硅酸钠作为碱性激发剂对黄土改良,通过开展无侧限抗压强度试验、直剪试验和SEM扫描电镜试验,探究碱激发煤矸石粉和矿粉复掺改良黄土的力学性能和微观结构。试验结果表明:(1)随着不同配比复掺材料的加入,改良黄土的无侧限抗压强度和抗剪强度提高,当硅酸钠掺量为20%,矿粉掺量为16%,煤矸石粉掺量为24%时,改良黄土的黏聚力最大,抗压抗剪强度达到最大,改良效果最好;(2)通过对不同配比改良黄土的微观结构进行对比分析,可知煤矸石粉和矿粉的加入在土颗粒之间可以起到一定的填充和胶凝作用,在碱激发作用下煤矸石粉和矿粉的活性得到进一步的激发,煤矸石粉与矿粉发生的水化水解反应、离子交换作用以及火山灰反应生成的水化产物使得土体颗粒之间的絮凝、团聚、胶结作用进一步加强,改良黄土的整体性能得到显著地提升;(3)碱激发煤矸石粉和矿粉复合改良黄土具有优良的力学性能和广泛的应用前景,可为煤矸石粉的工程应用和黄土的改良改性提供借鉴和参考。