乔木根径、含量和分布类型对根土复合体饱和渗透系数的影响

植物根系对土体的水力特性具有重要影响,但关于乔木根系对土体饱和渗透系数的定量研究缺乏。利用自制渗透实验箱,采用定水头实验方法,针对重塑根土复合体开展不同根径(1 mm≤d≤3mm、3 mm<d≤5 mm和5 mm<d≤8 mm)及含量(根体积含量0.4%~2.4%)和根的分布类型(水平和竖直)对其饱和渗透系数影响的定量研究。结果表明,相同根径条件下,根土复合体的饱和渗透系数与根体积含量呈线性正相关关系,但随着根径的增加,该线性关系斜率不断降低;根土复合体饱和渗透系数与根表面积含量也存在显著的线性正相关关系,方差分析表明,该线性关系不受根径的影响;确定了根的不同分布类型(水平和竖直)下根表面积含量与其饱和渗透系数之间的线性关系;此外,研究发现,根竖直向分布时的根土复合体饱和渗透系数随根表面积含量的变化率是水平分布的1.8倍左右。研究结果表明,根的存在可以显著提高土体的饱和渗透系数,且根土的表面接触是影响其水力特性的根本原因。

强降雨作用下昔格达边坡渗流特性及稳定性分析

昔格达地层分布于中国西南,其工程性质极差。为分析上覆第四纪残坡积物的昔格达组粉砂土边坡在强降雨作用下的渗流特性及稳定性,结合石棉县莫家岗滑坡,用数值模拟方法研究坡体渗流规律;用Morgenstern-Price方法计算各时刻坡体稳定性系数,并分析其变化规律。结果表明:雨水在坡体中逐层入渗,雨停后渗流过程将继续发展,由于存在土层分界面,坡体渗流特性不同于均质坡体;降雨过程中,孔隙水压力发生增长的范围在界面附近加速拓展,雨停后,土层分界面附近第四纪残坡积物仍处于近饱和状态;降雨入渗导致坡体边坡稳定性系数下降,且稳定性系数变化对降雨的响应存在滞后性。

深部延伸二水平突水危险性量化对比分区

为了探究城郊煤矿深部延伸二水平主采二2煤底板突水危险性,根据矿区二水平地质、水文地质、断层和相关图件等资料,采用分形分维方法和突水系数法对二水平矿区的断层构造复杂程度及突水危险性分别进行了量化分区。研究结果对二水平安全带压采掘具有重要的参考价值。

深部煤层底板砂岩水岩作用的微观差异性研究

为了探讨深部煤层底板砂岩与不同水样相互作用规律,以永煤城郊煤矿二水平底板深部太原组砂岩为研究对象,分别在蒸馏水、自来水和矿井水浸泡条件下进行了为期70 d的矿化度(TDS)连续测试的室内试验。研究结果为深部煤层底板砂岩岩层水岩作用和矿井防治水等问题提供了部分基础性参考依据。

西南两种常见砂岩的水理性质差异性研究

以云南昭通常见的青灰色和紫红色砂岩为对象,进行水理性质的差异性研究。通过对两种砂岩进行水岩作用、崩解、荧光、X光衍射、扫描电镜等实验,得出了两种砂岩由于微观结构和成分等方面的不同而表现出的水岩作用的差异性。实验结果表明:两种砂岩在自来水中的液溶解性总固体(TDS)含量随时间的变化可分为三个阶段。由于两种砂岩溶解度和微观裂隙对溶液中可溶性物质吸附性的差异,导致青灰色砂岩初始下降速度比紫红色砂岩偏大;紫红色砂岩的耐崩解性略强于青灰色砂岩;紫红色砂岩的微观致密程度高于青灰色砂岩。研究结果有利于加深对西南地区砂岩差异风化的认识,可为相关的地质灾害防治提供地质依据。

基于水岩作用的深部煤层底板泥岩的微观差异性特征研究

为了探究深部煤层底板泥岩在不同溶液中水岩作用的规律和特征,以永煤城郊煤矿深部底板泥岩为研究对象,分别在蒸馏水、自来水和矿井水中进行了浸泡与电导率测试;在此基础上,通过崩解、荧光、X光衍射和扫描电镜等实验进行了该类型泥岩在不同溶液水岩作用前后差异性对比分析。研究结果表明:不同溶液中泥岩电导率变化是不同的,且干-湿过程对水岩作用有明显的促进作用;该泥岩主要成分为石英、云母、绿泥石,耐崩解性强;不同溶液浸泡对泥岩的微观结构的影响是不同的:矿化度高的矿井水浸泡后的泥岩微观结构最为松散,自来水次之,蒸馏水影响最小。