黄土渗透性的研究对黄土地区的工程建设与地质灾害防治具有重要意义。为系统性探究压实黄土饱和渗透性的影响因素,通过饱和渗流试验,结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和图像处理技术,系统分析了渗流时间、干密度...黄土渗透性的研究对黄土地区的工程建设与地质灾害防治具有重要意义。为系统性探究压实黄土饱和渗透性的影响因素,通过饱和渗流试验,结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和图像处理技术,系统分析了渗流时间、干密度、温度及孔隙结构对饱和渗透率的影响。研究结果表明,粉质黄土的孔隙和孔喉尺寸较大,其连通性显著优于黏质黄土;黏质黄土的平均孔隙分形维数(1.71)显著高于粉质黄土(1.65),表明其孔隙形状更为不规则(P<0.01)。在短期渗透过程中,饱和渗透系数随时间分别减小了3.03%(黏质黄土)和19.93%(粉质黄土);而在长期渗透过程中,渗透系数则分别增加了57.10%和64.39%,这与渗流过程中的淋滤作用密切相关。此外,平均饱和渗透系数与干密度呈指数关系,随着干密度的增加,分别降低了97.30%(黏质黄土)和94.89%(粉质黄土)。温度升高会导致渗透系数随渗流时间延长而分别增加39.32%和30.01%,主要归因于流体黏度的降低。进一步分析表明,孔隙结构是控制渗透性变化的关键因素,其他因素对渗透性的影响本质上都与孔隙结构的变化密切相关。研究结果为黄土地区基础设施建设与地质灾害防控提供了重要的科学依据和技术支持。展开更多
文摘黄土渗透性的研究对黄土地区的工程建设与地质灾害防治具有重要意义。为系统性探究压实黄土饱和渗透性的影响因素,通过饱和渗流试验,结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和图像处理技术,系统分析了渗流时间、干密度、温度及孔隙结构对饱和渗透率的影响。研究结果表明,粉质黄土的孔隙和孔喉尺寸较大,其连通性显著优于黏质黄土;黏质黄土的平均孔隙分形维数(1.71)显著高于粉质黄土(1.65),表明其孔隙形状更为不规则(P<0.01)。在短期渗透过程中,饱和渗透系数随时间分别减小了3.03%(黏质黄土)和19.93%(粉质黄土);而在长期渗透过程中,渗透系数则分别增加了57.10%和64.39%,这与渗流过程中的淋滤作用密切相关。此外,平均饱和渗透系数与干密度呈指数关系,随着干密度的增加,分别降低了97.30%(黏质黄土)和94.89%(粉质黄土)。温度升高会导致渗透系数随渗流时间延长而分别增加39.32%和30.01%,主要归因于流体黏度的降低。进一步分析表明,孔隙结构是控制渗透性变化的关键因素,其他因素对渗透性的影响本质上都与孔隙结构的变化密切相关。研究结果为黄土地区基础设施建设与地质灾害防控提供了重要的科学依据和技术支持。
