基于 CT 扫描的渗流作用下碎石土孔隙结构变化规律研究

• 作者: 黄达 高溢康 黄文波
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 碎石土 渗流侵蚀 CT扫描 孔隙微观结构 滑坡
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 所属期刊栏目: 工程地质与地质灾害
• 页码范围: 125-133
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202302035

摘要

碎石土作为滑坡堆积层的主要组成物质，受动水因素影响，在渗流作用下内部渗透压力的变化导致土颗粒流失，造成细观结构和力学性质随之发生改变，从而影响滑坡整体稳定性。目前，渗流作用下不同渗透压力状态的孔隙结构变化规律研究较少。通过自主设计的渗流装置对碎石土试样开展室内渗流侵蚀试验，并利用CT扫描技术获取试样渗流侵蚀过程的内部孔隙图像数据。通过孔隙识别和参数提取，得到了不同渗流时刻试样内部孔隙率、等效直径等细观参数。构建孔隙网络模型，分析了渗流作用下连通孔隙的孔喉半径、喉道长度和配位数的变化规律。结果表明：水力梯度的逐步升高会改变碎石土内部孔隙分布，土颗粒的流失造成孔隙率增大，孔隙数量先增加后减少，孔隙体积增加；渗流作用下孔隙发生扩张和连通，孔隙之间连通性增强，平均孔喉半径和配位数均随着水力梯度的升高而增加。研究结果可以为碎石土滑坡的预防与治理提供一定的理论支撑。