岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (12): 3784-3796.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0022CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0022
霍玉龙1, 2,胡明鉴1,唐健健1
HUO Yu-long1, 2, HU Ming-jian1, TANG Jian-jian1
摘要: 珊瑚砂渗透性关系着吹填岛礁淡水透镜体的形成,是描述礁砂地层渗透特性的重要参数,对岛礁可持续发展具有重要意义,其大小除了受粒径、级配和孔隙特征影响外,还受渗透液酸碱度和渗透持续时间影响。为探究不同pH值环境下,渗透持续时间、粒径、级配等对珊瑚砂渗透性的影响,开展常规渗透试验,并通过D8Advance X射线衍射仪和激光粒度仪分析试验前后砂柱的矿物含量和颗粒组分变化规律。研究结果表明:中性渗透液条件下孔隙率一定时,渗透系数初始值随着有效粒径增大而增大,渗透系数初始值与曲率系数呈负对数函数关系,与不均匀系数呈对数函数关系;酸性环境下渗透系数与时间呈二次函数关系,中性环境下渗透系数无明显变化,增长幅度随着pH值的减小而增大;酸性环境下方解石含量增加,文石、钙镁方解石以及岩盐含量降低,中性环境下矿物变化不明显,渗透液首先经过的层位细颗粒含量增加显著,相同层位条件下,pH值越低细颗粒砂增多越显著。通过回归分析初步建立了渗透系数初始值和最终稳定值预测模型,同时建立了考虑时间效应和渗透液pH值的机器学习模型,该模型可为礁砂地层渗透性评估和淡水透镜体演化分析提供参考。
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