碎石含量对三峡库区滑坡体浸润线的影响.pdf

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1、第３８卷第３期人民黄河Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．３２０１６年３月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＭａｒ．，２０１６【工程勘测设计】碎石含量对三峡库区滑坡体浸润线的影响１１２唐扬，汪洋，李颖（１．中国地质大学工程学院，湖北武汉４３００７４；２．成都理工大学地球物理学院，四川成都６１００５９）摘要：三峡库区滑坡岩土体多以碎石土为主，碎石的存在改变了土壤的渗透特性，进而影响滑坡体浸润线。采用数理统计的方法探讨了碎石含量对土体渗透特性的影响，并将其结果用于模拟不同库水位下降速度下碎石含量对滑坡体浸润线的影响。结果发现，滑坡

2、体浸润线与碎石含量密切相关，碎石含量不同时浸润线表征出来的特点不同。库水位下降速度不同的情况下，相同碎石含量的滑坡体浸润线形状大致相同。库水位下降速度对碎石含量＜３０％的滑坡体浸润线几乎无影响，对碎石含量＞５５％的滑坡体浸润线影响最大，影响范围主要在远离库水位的滑坡体上部及坡顶。关键词：碎石含量；库水位；下降速度；浸润线；滑坡体中图分类号：ＴＶ２２１．２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃１３７９．２０１６．０３．０２５［５］我国是一个地质条件极为复杂的国家，地质灾害Ｔｈｏ

3、ｍａｓＷＧａｒｄｎｅｒ认为碎石改善了土壤结构、增加［６］不仅数量多，而且种类全。滑坡、泥石流、崩塌等浅表了粗大孔隙，有利于水分运动。周蓓蓓等认为碎石生地质灾害异常突出，由此形成的滑坡堆积、崩塌堆积占据了原有土壤的孔隙、减少了水分运移通道，不利于［１］组成的松散斜坡在我国广泛分布。这类土体与一导水和入渗。般的土体不同，主要为土与碎石的混合物。鉴于碎石一般土粒愈粗，大小愈均匀，形状愈圆滑，土的渗的存在，土体的渗透特性发生了较大的改变。吴海姣透系数就愈大。当碎石土中含有细粒土时，随细粒含［２］等认为碎石的

4、存在改变了原来土壤的物理特性，导量的增加，土的渗透系数将急剧下降。土愈密实，其渗［７］致入渗过程发生变化，并对碎石与土掺混的土石混合透系数就愈小。［８－１１］物材料进行试验研究，结果表明碎石的加入有利于土笔者根据相关研究和三峡库区重庆万州区段［３］壤水分的入渗和稳定渗透。符素华认为土壤中砾云阳县部分滑坡的勘察报告提供的３０组土体渗透系石的存在会通过影响土壤容重、土壤含水量等对土壤数实测资料，对碎石含量ｄ（％）和渗透系数ｋ（ｍ／ｓ）的［４］的入渗规律产生影响。王慧芳等通过试验研究得相关关系进行了非线性

5、回归分析，建立了碎石含量ｄ到了各种不同碎石对土壤导水能力的影响规律。与渗透系数ｋ的非线性回归方程式，同时得到－ｌｎｋ与三峡库区滑坡体多为第四系松散堆积体，且多是ｄ的相关关系（见图１）。由残坡积物、冲洪积物等组成的碎石土体，碎石会对土由图１可知，随着碎石含量的逐渐增大，土体孔隙体的渗透特性造成影响，进而影响滑坡体浸润线。针增大，渗透系数逐渐增大。对上述情况，笔者在考虑库水位下降速度的基础上，运碎石含量ｄ与渗透系数ｋ的非线性回归方程式：０．０７９ｄ－１５．５３７用Ｇｅｏ－Ｓｔｕｄｉｏ计算库水位从１７５ｍ

6、降至１４５ｍ时，３ｋ＝ｅ（１）种不同碎石含量的滑坡体浸润线，以期为研究库水位式（１）对应的相关系数Ｒ＝０．８５８，说明渗透系数下降期间该类滑坡体浸润线提供依据。与碎石含量密切相关。运用费希尔提出的Ｔ分布对式（１）进行相关性检验，显著性水平Ｐ＝０．０５。计算检１碎石含量对土体渗透特性影响分析验的统计量Ｔ＝８．８５５，根据Ｔ分布表，查得Ｔ（Ｎ－２）＝２．０４８Ｐ（其中Ｐ为显著性水平，Ｎ为样品土体的渗透特性是岩土工程渗流分析中非常重要Ｐ／２数量），因Ｔ＞Ｔ（Ｎ－２），故两者相关关系密切且显著。的计算参数之

7、一。土与碎石的混合物作为一种特殊的Ｐ／２“土体”，其渗透性的主要决定因素是碎石含量以及土体本身的性质。关于碎石含量对土体渗透性的影响，收稿日期：２０１５０４１５各国学者都进行过大量研究，但鉴于取样的空间变异基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１５７２２９２，４１５７２２８９）。作者简介：唐扬（１９９１—），男，湖北武汉人，硕士研究生，研究性及碎石含量、粒径的差异，其研究结果有较大差异，方向为滑坡破坏机理及稳定性。甚至出现结果相反的情况。ＭｉｃｈａｅｌＤＧｕｅｂｅｒｔ和Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｔａｎｇｙａｎｇ

8、．５２０＠１６３．ｃｏｍ·９２·人民黄河２０１６年第３期质黏土、３０％～５５％的土体为碎石土、碎石含量＞５５％的－７土体为块石土，其渗透系数分别为３．２×１０、４．１×－６－５１０、４．９×１０ｍ／ｓ。将该渗透系数代入式（１）得到相应的碎石含量分别为７．４％、３９．７％及７１．１％，故本文据此计算碎石含量范围＜３０％、３０％～５５％及＞５５％时的滑坡体浸润线。图１碎石含量与渗透系数的统计关系３计算结果分析２渗流计算表１～表３为不同碎石含量下滑坡体在不同库水２．１渗流计