泥石流源区砾石土分形特征及其与渗透系数关系试验研究

摘要：

以取自泥石流易发区的182个砾石土土样为基础，进行室内颗分试验，通过分形理论计算各土样的分维值，经计算发现，泥石流源区砾石土以一重分形为主，一重分形的土样占样本总数的88.46%，一重分形土样的分维值介于2.250～2.798之间；以此数据为基础配置土样，通过自制、可控的常水头试验装置进行渗透试验。试验结果表明，渗透系数k与分维值D之间有极显著的相关性，且在干密度为1.8 g/cm3时相关性最好。通过多元回归分析发现，不同密度条件下，k与D之间均有较好的幂函数关系；相同的分维值条件下土样的渗透系数随密度的增大呈减小的趋势，分维值在2.450～2.600之间时，样本的干密度rd与渗透系数 k 之间的幂函数关系较为明显。试验结果可以为泥石流启动的临界雨量研究提供理论基础，提高已有预报模型的普适性及精度。

关键词：泥石流、砾石土、渗透系数、分形维数、干密度

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：十二五国家科技支撑计划课题No.2011BAK12B02；国家自然科学基金青年科学基金项目No.41201555；中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所青年基金；国家自然科学基金资助No.41302284；国家自然科学基金资助No.51209195。

在线出版日期：2014-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2543-2548