岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7): 2285-2297.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0794CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0794
胡小虎1,赵远洋2,崔安哲3,李旻1,李智涵2,王惠民2
HU Xiao-hu1, ZHAO Yuan-yang2, CUI An-zhe3, LI Min1, LI Zhi-han2, WANG Hui-min2
摘要:
压性断层破碎带结构致密、弱胶结、渗透性低,其内细黏粒成分(含高比例黏土矿物)遇水易软化泥化,对整体结构的渗透变形破坏机制及库区长期渗透稳定至关重要。以含石率S、Talbot指数n为关键参数,通过系统室内渗透试验,揭示细黏粒含量p对断层破碎带渗透演化特性的主导作用。试验结果表明:(1)初始渗透系数k0与细黏粒含量之间呈负指数关系,细黏粒含量增加可有效降低其渗透性;(2)细黏粒含量显著控制启动压力梯度的形成与演化:低含量时符合达西流(近似无黏性),随p增大依次呈线性增长(2.5%<p<20%)和指数型增长(p≥20%);(3)临界与破坏水力坡降受p与S的耦合调控,含石率高(S=60%)时,坡降对p变化的敏感性减弱;(4)渗透破坏形式随p增加发生系统性转变:从管涌型(p≤2.5%)逐渐过渡至过渡型(2.5%<p<20%),最终演变为流土型(p≥20%);与此同时,破坏后现象表现为渐进贯穿式、中部漏空式和集中破坏式3种模式。定量阐明了细黏粒含量主导的渗透变形全过程演化规律,为压性致密断层破碎带工程灾害防控提供了重要理论依据。
中图分类号: O 319.56| [1] | 王滢, 刘嘉怡, 高盟, 孔祥霄, . 地震作用下深海含气能源土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 457-466. |
| [2] | 姜启武, 黄明, 崔明娟, 靳贵晓, 彭仪欣, . 酶诱导碳酸钙沉淀技术加固TBM壁后吹填豆砾石最优配比试验及机制研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(7): 2037-2049. |
| [3] | 王伟, 罗霄, 陈超, 刘世藩, 段雪雷, 朱其志, . 层状岩石不排气三轴压缩力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(5): 1334-1342. |
| [4] | 刘忠玉, 黄通通, 曹永青, 刘朝凡. 生物炭水泥土渗透特性试验及细观结构分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(10): 2929-2936. |
| [5] | 李敏, 李辉, 于禾苗, 赵博华, 齐振霄, . 石灰粉煤灰固化石油污染土的渗透特性及其工程再利用探讨[J]. 岩土力学, 2024, 45(1): 108-116. |
| [6] | 刘映晶, 杨杰, 朱汉华, 尹振宇, . 一种新的高渗透性地层中盾构隧道同步注浆浆液损失的多物理场模拟方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2744-2756. |
| [7] | 张延杰, 何萌, 宋萌, 曹立, 赵海涛, 李梅. 富水砂卵石地层力学特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1739-1747. |
| [8] | 张虎元, 王赵明, 朱江鸿, 周光平, . 混合型缓冲材料砌块渗透性及其各向异性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 573-581. |
| [9] | 谭洵, 何星星, 陈亿军, 刘磊, 万勇, . 陈化污泥理化特性对泥饼渗透性的影响研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 479-488. |
| [10] | 周光新, 盛谦, 崔臻, 王天强, 马亚丽娜, 付兴伟, . 走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞 破坏机制模型试验[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 37-50. |
| [11] | 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. |
| [12] | 胡伟, 朱海涛, 蒋明镜, 李文昊, . 考虑能源土渗透性影响的水合物分解 超孔压特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2755-2762. |
| [13] | 朱秦, 苏立君, 刘振宇, 杨世豪, . 颗粒迁移作用下宽级配土渗透性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 125-134. |
| [14] | 陈虎, 叶义成, 王其虎, 胡南燕, 刘冉, 江慧敏. 基于岩梁−块体理论的巷道软弱层直接顶板 破坏形式研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1447-1454. |
| [15] | 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. |
|
||