樂山泥巖的水土曲線和崩解特征試驗研究1)

熊存洪 馬 煜 趙 森黃玉淞

*(成都理工大學工程技術學院，四川樂山 614000)

?(成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室，成都 610059)

紅層是以紅色為主色調的陸相碎屑沉積巖層，主要分布在我國西南地區，具有膨脹性、軟化性、崩解性等特點[1-3]。紅層巖性主要包含砂巖、泥巖、頁巖和礫巖等[3]，樂山市市中區紅層主要由砂巖和泥巖組成，其中泥巖作為紅層的軟巖，表現出不良工程地質特性，如坡體不穩定、地基沉降和路基填料失效等工程問題[4-6]。水土特征曲線（soil and water characteristic curve，SWCC）作為非飽和土的一個重要參數，描述了土中吸力與含水率之間的關系，對于建立和預測非飽和土的強度、變形和滲透性等性質具有重要意義。同時泥巖的崩解性會使自身性質部分由“巖石”逐漸向“土體”轉變，致使在這類巖層中的邊坡或建設工程出現大規模變形或破壞[7-8]，進而引發一系列的工程問題。

獲取SWCC 的方法有多種，常見的方法包括Tempe 壓力盒、壓力板、濾紙法和鹽溶液蒸汽平衡法等[9-10]。Tempe 壓力盒和壓力板原理基本相似，但都存在測試時間長、設備成本高以及在浸濕段測試誤差較大等缺點[10]。鹽溶液蒸汽平衡法適用于總吸力小于368 MPa 的范圍，但需要長達40 d 的平衡時間，實驗周期太長[9-11]。濾紙法是唯一一種能夠測量全吸力范圍內（0～3×105kPa）的SWCC 曲線，且因其簡單方便、成本低而廣泛應用[11-12]。近些年，文獻[11,13-18]中均采用濾紙法對不同類型土體的SWCC 進行了研究，且基于Gardner 模型[19]、Van Genuchten模型[20]或 Fredlund &Xing 模型[21]等提出了適用于特定地區土體的SWCC 擬合模型，為這些地區該類型土的研究提供了基礎試驗數據，為當地的工程建設提供了理論支持。……