渭河中砂地层颗粒特性对其物理力学性质影响研究

摘要

为了得到西安渭河中砂地层的抗剪强度、渗透系数等物理力学性质与其颗粒特征参数的关系。通过室内试验和扫描电镜试验，开展了渭河中砂的物理力学性质及颗粒特性研究。中砂的形貌参数与其物理力学指标的相关性由大到小依次是：磨圆度、长宽比、粗糙度；中砂的颗粒尺寸与深度呈线性减小趋势，形貌参数中的长宽比和粗糙度随着深度的增大而增大，磨圆度逐渐减小；不同深度处中砂的物理力学参数(内摩擦角、渗透系数)与其颗粒特征参数存在显著的线性关系；随着深度的增加，中砂的内摩擦角逐渐增大，而渗透系数则逐渐减小。渭河中砂的长宽比和粗糙度越大，颗粒之间的摩擦咬合效应越强，内摩擦角就越大，同时颗粒之间的孔隙变小导致渗透系数变小。磨圆度越大，颗粒之间的咬合效应越差，内摩擦角越小，颗粒之间的孔隙越大导致渗透系数越大。基于颗粒特征的形貌参数，建立了渭河中砂的内摩擦角和渗透系数的经验公式，来初步预估渭河中砂的内摩擦角及渗透系数。

关键词

渭河砂土 / 室内试验 / 颗粒形状 / 力学特性 / 内摩擦角