導讀
黃土高原的人口增長和城市化帶來大規模平山造地工程。在重大黃土挖填工程中，天然黃土與深層填土形成人工地質界面；理清其內部的水力-力學行為演化過程，對工程穩定性分析至關重要。
本研究追蹤了典型重大黃土挖填工程的施工、運行等生命周期，分析了天然黃土和深層人工填土在兩者界面范圍的水分、基質吸力、各向位移和應力的變化。結果表明：在大厚度填土堆積過程中，填方體及填挖界面內垂直應力持續增大，而側向土壓力隨時間的推移先增大后逐漸減小。同時，填方體與天然黃土接觸帶在施工過程中發生垂直壓縮和橫向擴展，而在施工停止期逐漸發生橫向回彈。研究還發現：在三年施工停止期，填方體垂直應力和側向土壓力呈周期性波動，這與不同環境相對濕度下受含水量變化影響的黃土蠕變和收縮有關。
總體而言，在這一重大黃土挖填工程的施工過程中，填土和界面的歷史平均主應力與偏應力之比處于主應力破壞線以下。然而，人工地質界面內水的擴散對填山造地工程的長期穩定性造成潛在威脅。該成果為黃土高原重大工程建設提供基礎科學數據，文章發表在工程地質領域TOP期刊《Engineering Geology》(IF: 7.4)。
論文信息：
Hengxing Lan (蘭恒星), Tongwei Zhang, Jianbing Peng, Fanyu Zhang, Langping Li, Yuming Wu, Naiman Tian, John J. Clague. 2023. Large scale land reclamation and the effects on hydro-mechanical behavior in loess and loess-derived fill. Engineering Geology, 323, 107241.
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2023.107241
