岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (1): 125-134.doi: 10.16285/j.rsm.2020.0623

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颗粒迁移作用下宽级配土渗透性研究

朱秦1, 2,苏立君1, 2, 3, 4,刘振宇1, 2,杨世豪1, 2   

  1. 1. 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川 成都 610041; 2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 中国科学院 青藏高原地球科学卓越创新中心,北京 100101; 4. 中国科学院、巴基斯坦高等教育委员会 中国-巴基斯坦地球科学研究中心,巴基斯坦 伊斯兰堡
  • 收稿日期:2020-05-15 修回日期:2020-09-27 出版日期:2021-01-11 发布日期:2021-01-06
  • 通讯作者: 苏立君,男,1976年生,博士,研究员,主要从事岩土灾害防治方面的研究。E-mail: sulijun1976@163.com E-mail: zhuqin0906@163.com
  • 作者简介:朱秦,女,1991年生,博士研究生,主要从事降雨滑坡研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(No. 41790432,No.41761144077);中科院国际合作局对外合作重点项目资(No. 131551KYSB20180042)

Study of seepage in wide-grading soils with particles migration

ZHU Qin1, 2, SU Li-jun1, 2, 3, 4, LIU Zhen-yu1, 2, YANG Shi-hao1, 2   

  1. 1. Key Laboratory of Mountain Hazards and Earth Surface Process, Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu, Sichuan 610041, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences, Beijing 100101, China; 4. China-Pakistan Joint Research Centre on Earth Sciences, Chinese Academy of Sciences and Pakistan Higher Education Commission, Islamabad, Pakistan
  • Received:2020-05-15 Revised:2020-09-27 Online:2021-01-11 Published:2021-01-06
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (41790432, 41761144077) and the International Partnership Program of Chinese Academy of Sciences (131551KYSB20180042).

摘要: 宽级配土作为堆积层滑坡的主要物源,其渗透性研究是开展降雨型堆积层滑坡机制研究的前提和基础。宽级配土的渗透是一个包括水分运移和土体细颗粒迁移的复杂过程,但在研究其渗透性时通常只考虑了水分的运移而忽略了细颗粒的迁移。为此,采用自制大型渗透仪对3组不同D15 /d85值(D15为粗粒组中小于该粒径的颗粒质量分数为15%的粒径;d85为细粒组中小于该粒径的颗粒质量分数为85%的粒径)的土样进行了饱和渗流试验,研究了宽级配土的水分运移特征和细颗粒迁移规律。研究结果表明:D15 /d85值对宽级配土的渗透系数和细颗粒迁移有重要影响,D15 /d85值越小,则土体渗透系数越小,细颗粒不易发生迁移;D15 /d85值越大,渗透系数越大,试验过程中渗透系数变化越剧烈,迁出细颗粒的量也更大。根据渗透系数的变化也可判定土体内部细颗粒的运动情况,据此提出了3种宽级配土颗粒迁移模式。该研究成果加深了对宽级配土渗透特性的认识,为完善降雨型堆积层滑坡机制研究提供了新思路。

关键词: 宽级配土, D15 /d85, 渗透性, 颗粒迁移

Abstract: The study on the seepage in wide-grading soils, the main material of colluvial landslides, is the premise and foundation of the research on the mechanism of rainfall-induced colluvial landslides. The seepage in wide-grading soils is a complex process including the transport of water and fine particles. However, the migration of fine particles is usually ignored. Therefore, three soil samples with different D15 /d85 (D15 is the particle size which 15% of the coarse-grained group by weight is finer than; d85 is the particle size which 85% of the fine-grained group by weight is finer than) were tested by self-made large-scale permeameter to study the transport of water and fine particles in wide-grading soils. The results show that the D15 /d85 has a vital influence on the permeability coefficient and the migration of fine particles. The smaller permeability coefficient is, the more difficult migration of fine particles occur in soils of small D15 /d85; the larger permeability coefficient is with the violent change, and significant fine particles movement observed in soils of large D15 /d85. The change of permeability coefficient reflects the movement of fine particles in the soil, and three modes of particle migration are proposed for the wide-grading soils. The research improves the understanding of the permeability characteristics of wide-grading soils and provides a new mechanism of rainfall-induced colluvial landslides.

Key words: wide-grading soils, D15 /d85, permeability, the migration of fine particles

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[1] 梁冰, 张柴, 刘磊, 陈锋, . 垃圾土现场渗透性测定与土水特性反演[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1493-1500.
[2] 李华, 李同录, 江睿君, 范江文. 基于滤纸法的非饱和渗透性曲线测试[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 895-904.
[3] 李玲, 刘金泉, 刘造保, 刘桃根, 王伟, 邵建富, . 砂-黏土混合物高压压实性能试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3502-3514.
[4] 沈泰宇, 汪时机, 薛乐, 李贤, 何丙辉, . 微生物沉积碳酸钙固化砂质黏性紫色土试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3115-3124.
[5] 李 崴, 王者超, 毕丽平, 刘 杰, . 辐射流条件下裂隙岩体渗透性表征单元体尺寸 与等效渗透系数[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 720-727.
[6] 周恩全, 王琼, 宗之鑫, 陆建飞. 饱和橡胶砂动力特性动三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3797-3804.
[7] 董金玉,王 闯,周建军,杨继红,李严威,. 泡沫改良砂卵石土的试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 140-148.
[8] 左宇军,孙文吉斌,邬忠虎,许云飞,. 渗透压–应力耦合作用下页岩渗透性试验[J]. , 2018, 39(9): 3253-3260.
[9] 杨建民,霍王文,. 渗透性水平向各向异性导致椭圆形地面沉降漏斗的一个性质[J]. , 2018, 39(8): 2960-2976.
[10] 任玉宾,王 胤,杨 庆. 颗粒级配与形状对钙质砂渗透性的影响[J]. , 2018, 39(2): 491-497.
[11] 张 强,李小春,胡少斌,牛智勇,汪 芳,范 坤,邵光强,. 高应力下花岗岩耦合节理在剪切过程中渗透率演化特性[J]. , 2018, 39(10): 3641-3650.
[12] 张豫川,姚永国,周 泓,. 长龄期改良黄土抗剪强度与渗透性试验研究[J]. , 2017, 38(S2): 170-176.
[13] 曾超峰,薛秀丽,郑 刚,. 软土地基渗透性条件对基坑预降水过程中支护墙侧移的影响研究[J]. , 2017, 38(10): 3039-3047.
[14] 张虎元,彭 宇,王学文,林澄斌,. 抗疏力固化剂改性黄土进失水能力研究[J]. , 2016, 37(S1): 19-26.
[15] 王铁行,杨 涛,鲁 洁. 干密度及冻融循环对黄土渗透性的各向异性影响[J]. , 2016, 37(S1): 72-78.
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[1] 姚仰平,侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐速超,冯夏庭,陈炳瑞. 矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. , 2009, 30(10): 2929 -2934 .
[3] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[4] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[5] 卢 正,姚海林,骆行文,胡梦玲. 公路交通荷载作用下分层地基的三维动响应分析[J]. , 2009, 30(10): 2965 -2970 .
[6] 李 磊,朱 伟 ,林 城,大木宜章. 干湿循环条件下固化污泥的物理稳定性研究[J]. , 2009, 30(10): 3001 -3004 .
[7] 张明义,刘俊伟,于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[8] 刘振平,贺怀建,李 强,朱发华. 基于Python的三维建模可视化系统的研究[J]. , 2009, 30(10): 3037 -3042 .
[9] 杜佐龙,黄茂松,李 早. 基于地层损失比的隧道开挖对临近群桩影响的DCM方法[J]. , 2009, 30(10): 3043 -3047 .
[10] 陈 松,徐光黎,陈国金,吴雪婷. 三峡库区黄土坡滑坡滑带工程地质特征研究[J]. , 2009, 30(10): 3048 -3052 .