晚更新世黄土渗透性的各向异性及其机制研究.pdf

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1、第33卷第5期岩土力学、，ol-33NO．52012年5月RockandSoilMechanicsMav2012文章编号l1000-7598(2012)05—1313-06晚更新世黄土渗透性的各向异性及其机制研究梁燕一，邢鲜丽2，李同录2，徐平，刘树林4(1．长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064；2．长安大学地质工程与测绘学院，西安7100543．中交第一公路勘察设计研究院有限公司，西安7100754．中国有色金属工业西安勘察设计研究院，西安710054)摘要t非饱和黄土的渗透性是非

2、饱和黄土性质的重要组成部分。研究黄土不同方向的渗透性对确定其湿陷范围和由于水的渗透引起的黄土滑坡具有很重要的理论意义。研究了黄土渗透性的各向异性特征及其机制。以具有明显各向异性的西安Q原状黄土为研究对象，用TEN型张力计测量了黄土试样不同方向的、不同含水率下的吸力：用变水头渗透试验测量了黄土竖直和水平方向的饱和渗透系数。结果表明，当体积含水率在23％~41％时，张力计沿不同方向插入土样所测吸力相差不大；竖直方向的饱和渗透系数是水平方向的4．02倍。在吸力测量的基础上，根据土一水特征曲线，确定了竖直和水平方向的非

3、饱和黄土的渗透系数。得出在黄土不同方向，随着吸力的增大或减小，渗透系数减小或增大；竖直方向的渗透系数普遍地大于水平方向的渗透系数；当吸力小于57kPa时，随着吸力的增大，竖向渗透系数与水平向渗透系数的差值减小。通过观测黄土的结构，得出黄土结构对其渗透性有重要影响。关键词：原状Q黄土；各向异性；非饱和土；渗透性；微观结构；机制中图分类号：U419．1文献标识码：AStudyoftheanisotropicpermeabilityandmechanismofQ3loessLIANGYan一，XINGXian．1．．

4、i，LITong—lu，XUPing，LIUShu．1in(1．KeyLaboratoryofEducationMinistryonHighwayEngineeringofSpecialRegion，Chang’anUniversity,Xi’an710064，China；2．SchoolofGeologicalEngineeringandGeomatics，Chang’anUniversity,Xi’an710054，China；3．CCCCFirstHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Xi

5、’all710075，China；4．Xi’alEngineeringInvestigationandDesignResearchInstituteofChinaNationalNonferrousMetalsIndustry,Xi’an710054，China)Abstract：Thepermeabilityofunsaturatedloessisanimportantpartofitsproperties．Theresearchonloesspermeabilityindiferentdirectionsi

6、sparticularlyimportanttodeterminetherangeofloesscollapseandthestudyofloesslandslidescausedbytheinfiltrationofwaterintheloess．So．theanisotropicpermeabilityandmechanismofQ3loessarestudied．111etestsamplesaretheundisturbedQ3loesswithobviousanisotropyfromabuildin

7、gsiteinXi’ancity．Thematrixsuctionsatdiferentvolumetricwatercontentsandindiferentdirectionsaremeasuredwithtensiometer．Thesaturatedhydraulicconductivityismeasuredbyfallingheadpermeabilitytest．111eresultsshow，whiletensiometerisinsertedverticallyandparallelingwi

8、thsoillayerintosamples，thatthesuctionsareverycloseastllevolumetricwatercontentiSbetween0．23and0．41：andthesaturatedhydraulicconductivityinverticaldirectioniS4．02timesasthatinhorizontaldirection．F