黃土中水-氣運移規(guī)律試驗研究——以黃土干濕循環(huán)和重塑土柱試驗為例.pdf

1、黃土在中國分部廣泛，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展中具有重要的作用。黃土受水流沖蝕形成的溝谷臺塬容易發(fā)生滑坡，水是黃土滑坡發(fā)生的重要的因素之一。水分的運移是黃土中固、液、氣三相的共同作用的結(jié)果，黃土地層地下水位的抬升和下降會使黃土層處在干濕轉(zhuǎn)換中，干濕循環(huán)環(huán)境下水分會改變黃土的結(jié)構(gòu)，影響黃土的滲透性，而黃土空隙空間中的空氣也會影響水分的運移。
　　本文通過對涇陽黃土塬滑坡群的實地調(diào)查，了解了滑坡發(fā)生的基本情況。在室內(nèi)試驗的基

2、礎(chǔ)上，分析反復(fù)干濕循環(huán)下原狀土和重塑土的滲透系數(shù)、空隙率和干密度的變化，研究重塑黃土柱中水-氣運移規(guī)律。得到以下結(jié)論：
　?。?）干濕循環(huán)作用下，原狀土的空隙率減小，重塑土的空隙率增大，晾干的土樣會失水干縮產(chǎn)生裂縫，重塑土更容易產(chǎn)生裂縫，并且裂縫比原狀土要多，寬度也大，干密度越小裂縫越寬；土柱中滲水時，重塑土在自重作用下產(chǎn)生水平裂縫，裂縫的寬度與產(chǎn)生裂縫的位置有關(guān)系，土柱上層容易產(chǎn)生寬度大的裂縫，越往下裂縫越窄；封閉條件下水分運移

3、要比開放條件下慢。
　?。?）據(jù)干濕循環(huán)試驗滲透的結(jié)果，原狀土的初始滲透系數(shù)有隨機性，相同取樣點原狀樣的初始滲透系數(shù)大小不一樣，相差在一個數(shù)量級內(nèi)；經(jīng)過六次干濕循環(huán)，10個原狀土樣滲透系數(shù)都減小了，10個重塑土樣滲透系數(shù)曲線呈增大趨勢。
　?。?）密閉條件下，水分在土柱上部運移快，向下運移變慢；對空氣來說土柱中的空隙空間連通性好，氣壓響應(yīng)快；水分擠占空氣空間會使空隙水壓和空隙氣壓增大，并伴有空氣溢出釋壓現(xiàn)象，空氣對水分的阻礙

4、是先大后小再增大動態(tài)過程，壓差曲線的震蕩說明了這一規(guī)律；水分自上而下運動，而氣體則自下而上運動。開放條件下，空氣對水分運移的阻礙作用主要在水分入滲開始階段，后期空氣會通過放水孔進入大氣，氣阻作用減小。
　?。?）空氣占據(jù)了非飽和天然黃土和重塑黃土的空隙空間，黃土中存在著連通性好的空隙空間和連通性差的空隙空間，因此水分在入滲時，在連通性好的空隙空間中空氣不易形成氣塞，氣阻作用小，在連通性差的空隙空間中容易形成氣塞，氣阻作用大，并且會