紫色土坡耕地埂坎土壤裂隙发育及其对抗剪强度的影响

摘要：

[目的]探究失水过程中埂坎的裂隙发育规律及其对抗剪强度的影响,为揭示埂坎失稳机制提供科学依据.[方法]以典型紫色土坡耕地埂坎为研究对象,模拟试验埂坎土壤水分耗散和裂隙发育过程,测试土壤抗剪强度,分析土壤抗剪强度与裂隙发育的关系.[结果]埂坎裂隙发育具有明显的阶段性特征,裂隙面积率、面积-周长比、形状指数和分形维数总体表现为先快后慢再趋于稳定.裂隙发育的阶段性对土壤抗剪强度及其参数的影响存在差异,快速发育阶段(31％≥w＞22％),裂隙发育和无裂隙发育试样的土壤抗剪强度、黏聚力和内摩擦角无明显差异;缓慢扩展和基本稳定阶段(22％≥ w＞10％),裂隙发育通过影响土壤黏聚力对抗剪强度影响较大.试验条件下,裂隙发育试样的土壤抗剪强度总体小于无裂隙发育试样,土壤抗剪强度随含水率衰减而逐渐增大.裂隙发育和无裂隙发育试样抗剪强度的差异主要取决于土壤黏聚力,试验范围内的最小黏聚力(10.97 kPa)出现在质量含水率20％左右.裂隙发育试样的黏聚力随水分耗散的变化幅度不大,而内摩擦角则随水分耗散呈近似线性增大,裂隙发育试样的土壤抗剪强度主要受内摩擦角影响.[结论]紫色土坡耕地埂坎土壤裂隙发育具有明显的阶段性特征,裂隙发育对埂坎土壤抗剪强度影响显著,且在低含水率时的影响更明显,埂坎土壤黏聚力受裂隙发育的影响较内摩擦角大.

关键词：埂坎、裂隙、抗剪强度、水分耗散、紫色土

所属期刊栏目：54

分类号：S157.3+2(土壤学)

资助基金：重庆市杰出青年基金;重庆英才青年拔尖人才项目;重庆市研究生科研创新项目

在线出版日期：2023-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：577-586