黄土-古土壤饱和渗透性与孔隙分布特征关系研究

• 作者: 赵枝艳 张常亮 沈伟 秦涛 李萍 李同录
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 黄土 古土壤 饱和渗透系数 孔隙分布 微观结构
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 47-56
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202301009

摘要

由于沉积环境的差异，古土壤较上覆黄土致密，其饱和渗透系数应低于黄土，但试验结果却显示二者的饱和渗透系数相近。为揭示这一现象的机理，在陕西泾阳南黄土塬开挖33 m的探井，沿井壁按1 m间距取黄土和古土壤原状试样，进行变水头渗透试验，测定试样的饱和渗透系数。同时用压汞试验（mercury intrusion porosimetry, MIP）及扫描电镜（scanning electron microscope, SEM）测试分别获取试样的孔隙分布曲线和微观结构图像，以分析黄土-古土壤饱和渗透性与孔隙分布特征的关系。结果表明：（1）黄土-古土壤地层的饱和渗透系数整体上沿深度方向规律性减小，但相邻黄土和古土壤层的饱和渗透系数无明显差异；（2）MIP及SEM测试结果表明，黄土结构均匀、孔隙大小较为一致，而古土壤具有不均匀的团块-裂隙结构，虽然团块内部较黄土致密，但团块间存在裂隙；（3）饱和渗透系数的大小取决于透水孔隙的体积分数，其中黄土的透水孔隙主要为较大孔隙（孔径>2μm），而古土壤的透水孔隙主要为团块间的微裂隙，虽然二者渗透系数相近，但渗透机理完全不同。为研究黄土与古土壤的孔隙分布特性和解决黄土区工程建设中的问题提供了理论依据。