含水率对安溪县花岗岩崩岗土体胀缩特性的影响

摘要

崩壁土壤水分变化是导致崩岗发生和发展的主要因素之一.降雨可以导致崩岗崩壁失稳发生崩塌,降雨过程中土体在不同含水率下的胀缩特性是决定崩壁失稳的关键因素之一.本研究以安溪县典型崩岗崩壁土体为对象,通过室内无荷膨胀率和线性收缩率试验,研究不同梯度含水率对崩壁不同土层胀缩特性的影响.结果表明:不同土层的无荷膨胀率均随初始含水率增大而减小,线性收缩率则相反.初始含水率与崩壁不同层次土壤无荷膨胀率之间存在着明显的指数递减关系,各土层拟合所得到的回归方程均可表达为:δe=ae(-ω/b)+c,R2>0.96;初始含水率与崩壁不同层次土壤线性收缩率之间则存在着明显的指数递增关系,各土层拟合所得到的回归方程均可表达为:δsl=ae(ω/b)+c,R2>0.96.对于同一土层,膨胀的变化幅度大于收缩的变化幅度.比较不同土层的膨胀和收缩变化幅度发现,红土层变化幅度最大,分别较砂土层高2.58％和3.33％,较碎屑层高3.61％和4.67％.这种不可逆的干湿胀缩现象可能是造成土体产生裂隙进而引起崩壁坍塌的原因,这对于认识崩壁失稳崩塌原因和崩岗发生机理具有重要意义.