九襄冰水堆积体的降雨入渗特征研究

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我国西南地区分布着大量形成于第四纪更新世的冰水堆积体,由于历史上沉积环境的不断变迁,使这些堆积体拥有十分复杂的物质组成和结构特征。随着西部发展的加快和各种大型工程的建设,这些堆积体的对工程施工的不利因素越来越多的凸显出来。特别是在降雨情况下,很容易诱发与冰水堆积体有关的地质灾害。因此,针对冰水堆积体在降雨入渗情况下的研究具有重要的理论意义和应用价值。  本文通过进行野外调查,对九襄地区堆积体的物质组成、结构特征、粒度成分以及渗透系数进行了分析,推断出其为冰水堆积体。之后进行室内的降雨试验和数值模拟对均质堆积体、裂隙堆积体以及粗颗粒架空堆积体进行了深入的研究和分析,主要得出以下结论:  (1)冰水堆积体主要以粗颗粒和巨颗粒为主,细颗粒含量较少,出现局部富集的情况。受到不同时期水动力条件的影响,堆积体在很多地方出现明显的分层结构。泥质胶结普遍存在于粗颗粒和巨颗粒的夹缝之中,构成了以粗颗粒和巨颗粒为骨架,以细颗粒为粘合剂的形态。  (2)对九襄地区的冰水堆积体进行实地调查和取样分析。九襄地区的冰水堆积体的不均匀系数都远大于5,曲率系数一般都在1~3之间。对在堆积体中进行了五组降雨入渗的试验,根据所得到的值,通过公式得到九襄地区冰水堆积体的渗透系数在0.0028cm/s左右,为之后进行数值模拟奠定的基础。  (3)对三种不同的堆积体进行了室内试验研究,得出了其湿润锋、含水率、基质吸力以及孔隙水压力的变化趋势。得出了以下结论:①降雨开始阶段,堆积体中含水率和孔隙水压力呈现出上大下小的形态;②随着底部出现饱和,堆积体的含水率和孔隙水压力呈现出上部和底部较大,而中部稍小的情况;③在裂隙堆积体中,含水率和孔压的大小与裂隙的距离越近其数值越大,梯度变化越大;随着距离裂隙越远,受裂隙的影响越小;④架空堆积体中,雨水的入渗方向和架空区域有着明显的关系。流向呈现出架空区域向四周扩散的情况;⑤降雨的入渗颗分为三个阶段,依次是:快速入渗阶段;稳定入渗阶段;扩散入渗阶段。
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