动水头作用下花岗岩风化土内部侵蚀试验研究

摘要

风化土作为花岗岩二元结构边坡的主要物源，厘清其内部侵蚀特性是开展该类边坡破坏模式与促滑机理研究的基础。地下水渗流作用下花岗岩风化土的内部侵蚀包括细颗粒迁移、淤塞等过程，本文设计制作侧向渗透模型，开展不同动水头与坡度条件下花岗岩风化土的侧向渗流试验，并结合精细化数值模拟研究内部侵蚀发展特征与细颗粒的运移规律。结果表明：花岗岩风化土的内部侵蚀是渐进发展的过程，倾斜角度越陡、水头变化幅度越大，则土体内部侵蚀越强烈，细颗粒的流失量就越大；风化土流失的细颗粒与软弱带土层的矿物组分基本一致，表明差异风化界面的软弱带是渗流作用下花岗岩风化土中细颗粒迁移沉积形成；细颗粒迁移导致的土体颗粒粗化、细颗粒沉积导致的基覆界面软化是花岗岩二元结构边坡失稳的主要原因。厘清花岗岩风化土内部侵蚀的作用机制，研究结果可为花岗岩边坡失稳预测与防灾减灾提供理论依据。

关键词

模型试验 / 花岗岩风化土 / 动水头 / 内部侵蚀

基金资助

国家自然科学基金（41972268;U2005205）; 福建省科技厅产学研创新项目（2022Y4002）; 福建省交通运输科技项目（202202）; 自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室自主课题（KLGHZ202105）