降雨在裂隙型冰水堆积体中的入渗过程

[目的]探究降雨在裂隙型堆积体中的入渗过程,研究降雨条件下土坡内体积含水率、基质吸力、孔压等的变化情况及湿润锋迁移规律,为降雨诱发覆盖层斜坡失稳机理提供理论支持。[方法]针对两类不同结构堆积体土样进行室内模型试验。[结果]均质模型中湿润峰均匀下渗,锋面达测点后引发孔压及体积含水率减小和基质吸力增加;坡顶受降雨影响变化明显,而坡底变化具有累积效应;裂隙构成雨水入渗的优势通道,其底部会形成暂态饱和区,湿润锋面在该区域产生强烈下凹形成渗透"漏斗",促使湿润锋在该区域先期触底;[结论]降雨入渗过程为:(1)均质型:完全入渗→入渗放缓→稳定入渗→饱和入渗;(2)裂隙发育型:完全入渗→局部强烈下渗→补偿加速下渗→水平侧渗。

大渡河中游某古冰水堆积体降雨入渗特征试验研究

以大渡河中游某古冰水堆积体为例,通过原位渗透试验实际测得该土体渗透系数,并进行现场降雨试验,针对堆积体内部体积含水率、孔隙水压力和基质吸力的变化,对其入渗特征规律展开了较为深入地分析。实测数据结果表明:该地冰水堆积体实际入渗系数K=2.39×10^(-3) cm/s;降雨在该堆积体中的入渗影响深度不足4 m且雨水下渗存在明显的滞后效应;小雨、中雨、大雨的影响深度分别为0.6 m、1.4 m、2.9 m。研究成果可为该地区工程边坡施工治理提供参考和借鉴。

X、Y状裂隙对堆积体降雨入渗的差异性影响研究

针对某古滑坡堆积体中典型的X、Y状裂隙开展室内物理模拟试验,研究体积含水率、孔隙水压力、基质吸力及湿润锋运移形态的变化,探讨X、Y状裂隙在降雨入渗过程中的差异性影响。结果表明,X、Y状裂隙在降雨入渗中形成明显的雨水优势流效应,隙底的暂态饱和区促使同期入渗速率比周围均质土体更快;X状裂隙在堆积体的中上部入渗速度快于Y状裂隙,而在底部入渗速度不及Y状裂隙,且Y状裂隙堆积体渗流特性变化程度更高;X、Y状裂隙降雨入渗可划分为强烈入渗阶段和稳定入渗阶段,但存在显著差异:X状裂隙下渗次于侧渗,Y状裂隙下渗强于侧渗。

堆积体内部裂隙对降雨入渗的影响

降雨条件下滑坡体稳定性与裂隙诱发入渗密切相关。为了探究裂隙发育对堆积体降雨入渗的影响,以澜沧江某巨型堆积体坡表发育的裂隙现象为出发点,设计了均质堆积体和主-次裂隙堆积体2种模型。通过室内物理模拟试验及数值分析,并结合土体中的含水率、基质吸力、湿润锋迁移速度及深度的变化趋势可得出以下结论:裂隙型堆积体在降雨1 h和观测23 h的整个时间段内,其湿润锋迁移变化趋势可归纳为入渗加速→峰值→入渗减速→趋向于0;裂隙的存在为雨水入渗提供了有利的通道,雨水可到达土体深部,形成暂态饱和区,随降雨结束又逐渐消散;降雨在裂隙型发育的堆积体中的入渗过程可分为4个阶段,即前期完全入渗、裂隙下方强烈入渗、补偿加速入渗及水平侧渗。研究结果可为后续滑坡复活机理和稳定性评价提供参考。

河谷下切物理模拟试验相似材料配比研究

为研究西藏某水电站右岸边坡异常卸荷机理,采用物理模拟试验模拟河谷下切岸坡的形成过程。物理模拟试验要求相似材料抗压强度为原型的0. 002 5倍,而容重与原型一致,使该相似材料具有低强度、高容重的特点,正确配制出符合该要求的相似材料对物理模拟试验至关重要。通过正交试验,获得了基本满足试验物理力学参数的配比,分析得到不同因素对相似材料物理力学性能的影响规律,基于MATLAB,对正交试验数据进行多元回归分析,并建立回归方程,对相似材料配比做出合理优化。

扩大头锚索在成都膨胀土地区的应用

膨胀土干湿交替环境下,具有反复湿胀干缩变形的特性,这使得传统锚索在膨胀土地区的表现一直不佳。依托于实际工程进行的此次试验,旨在研究扩大头锚索这种改进型锚索在成都膨胀土地区的应用效果。试验分析了高压旋喷扩大头锚索的施工参数,并对比了不同种类扩大头锚索的表现。结果表明:旋喷扩大头锚索施工,在旋喷时间20 min、旋喷压强70 MPa和旋喷时间27 min、旋喷压强25 MPa时可取得较理想的施工效果,且扩大头锚索在成都膨胀土地区有着良好的支护表现,其抗拔力远超传统锚索。

四川汉源九襄地区堆积体沉积特征研究

以四川汉源九襄地区堆积体为例,通过现场勘测,结合粒度分析仪、全面图解计算法等途径,对其沉积特征、粒度参数进行计算与分析,并取得以下主要成果:堆积体以粗、巨颗粒为主,磨圆度介于较好和极差之间,粒径相差悬殊,密实性较好;其在粒度频率曲线上大多表现为双峰型,其主次峰分别处于不同粒组,且均以粗颗粒占优势;堆积体平均粒径分布较广,介于1.73Φ～5.79Φ之间;分选性较差,峰度为平坦到尖锐,偏度总体上呈现正偏;由于堆积体受到流水作用,在粒度参数上均与冰川沉积物存在差异。研究堆积体沉积特征能对其种类划分与工程地质特性有较为全面地把握,并对还原古气候变化具有重要的借鉴意义。

Y型和主次羽状裂隙对堆积体降雨入渗的影响

堆积体中的裂隙对降雨入渗有重要影响。对滑坡堆积体中两种常见的裂隙Y型裂隙和主次组合型羽状裂隙对降雨入渗的影响展开了物理模拟试验研究。通过对降雨过程中两种裂隙堆积体内孔隙水压力、体积含水率和基质吸力变化特征的分析,得出以下结论:①降雨在两种裂隙的的堆积体中的入渗过程大体相似,可概括为3阶段,即表面浸湿,裂缝处强烈下浸及扩散,水平侧向浸湿。②不同裂隙堆积体的降雨入渗机理第二阶差异明显,羽状裂隙扩散作用强于下浸,Y型裂隙扩散作用弱于下浸。③降雨易通过羽状裂隙入渗至堆积体深部,对堆积体稳定性影响大于Y型裂隙。