黄土粒度组成对其渗透系数各向异性影响的试验研究

摘要

为了研究黄土粒度组成与其渗透系数各向异性之间的关系,从黏黄土、黄土和砂黄土区域纵向选择西安、延安和米脂三地黄土作为研究对象,通过颗粒分析和三轴渗透试验,并结合电镜扫描手段(SEM)得到宏-微观不同尺度下黄土的粒度组成差异和渗透系数各向异性的空间分布特征.基于试验数据的规律性,提出通过粒度分布预测黄土渗透系数的经验公式,并选择4处粒度差异显著的黄土渗透试验数据对该公式进行验证分析.研究结果表明:随地域由南向北延伸(西安—延安—米脂),黄土的细粒质量分数逐渐减少,粗粒质量分数逐渐增多,粒度分布曲线由"双峰"向"单峰"过渡.黄土中竖向尺度较大的缝隙状狭长孔隙与支架孔隙是能够发育成次生管状大孔隙的微观结构基础,不同评价尺度下的孔隙特征与三地黄土竖直向渗透系数大于水平向渗透系数时的试验结果相吻合,且黏粒质量分数越多,其渗透系数越小,纵横向渗透差异越明显.本文提出的黄土渗透系数预测公式具有普适性,可供工程实际参考.