干湿循环作用下黄土水力特性及其裂隙演化规律OA
黄土高原是中国地质灾害最为高发的地区之一,尤其是近年来,区域内极端暴雨和长期干旱事件频发,导致黄土塬边地下水位升降带的黄土长期遭受反复干湿循环作用,加剧了黄土滑坡的风险。本文对泾阳南塬原状黄土进行了不同干湿循环次数下土-水特征曲线测试和饱和渗透试验以及裂隙演化分析。结果表明:①干湿循环作用驱动土-水特征曲线整体向左偏移,土体持水能力显著减弱,饱和渗透系数呈指数函数型增长规律。②V-G模型可有效描述原状干湿循环作用后黄土的土-水特征曲线,基于拟合参数的变化特征构建了泾阳南塬原状黄土的土-水特征曲线预测模型。③干湿循环通过驱动裂隙演化过程,动态重塑了土-水特征曲线,进而改变了黄土的渗流特性;将黄土干湿循环作用下的裂隙演化过程分成了形成、发展和愈合3个阶段。④揭示了黄土水力特性与裂隙演化之间的规律:前期干湿循环对黄土水力特性和细观结构的劣化影响显著,通过干湿循环的正反馈作用进一步促进了黄土裂隙的形成和发展;多次干湿循环作用后黄土裂隙达到愈合临界点,细观结构重组与胶结物填充促使裂隙愈合,最终土体裂隙趋于稳定。
杨金水;王新刚;陆梅;罗力;田发国;刘凯;连宝琴
西北大学地质学系,陕西西安710069 数字孪生与重大设施灾害防控陕西省高等学校重点实验室,陕西西安710069西北大学地质学系,陕西西安710069 数字孪生与重大设施灾害防控陕西省高等学校重点实验室,陕西西安710069中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,陕西西安710018西北大学地质学系,陕西西安710069 数字孪生与重大设施灾害防控陕西省高等学校重点实验室,陕西西安710069中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,陕西西安710018西北大学地质学系,陕西西安710069 数字孪生与重大设施灾害防控陕西省高等学校重点实验室,陕西西安710069西北大学地质学系,陕西西安710069 数字孪生与重大设施灾害防控陕西省高等学校重点实验室,陕西西安710069
建筑与水利
干湿循环原状黄土土-水特征曲线渗透系数裂隙演化
《岩土工程学报》 2026 (S1)
P.191-197,7
国家重点研发计划项目(2023YFC3008401)。
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