關鍵詞：土力學；天坑；滲透破壞；地下水擾動

基金項目：國家自然科學基金（41002110、41230635）；地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室課題（SKLGP2009Z002）

作者單位

陳國慶成都理工大學 地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室，成都 610059

李天斌成都理工大學 地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室，成都 610059

賀宇航成都理工大學 地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室，成都 610059

周治剛江蘇省水利工程科技咨詢有限公司，南京 210003

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

摘要

為分析近年來中國西南地區頻繁發生的“天坑”形成原因，從滲流破壞理論出發，通過自主設計循環變水壓滲透試驗裝置模擬地下水擾動過程，研究了地下水擾動作用下地基土體的變形破壞機制。首先通過現場和室內試驗獲得土樣的基本物理化學性質，排除由碳酸鹽溶洞導致地表塌陷的可能性。在此基礎上，為模擬地下水循環擾動對土體的滲透破壞作用，采用飽和土滲流理論，設計了1種變壓型常水頭滲透試驗裝置，通過自動循環地改變水頭大小模擬地下水擾動對土體的破壞機制，分析實驗前后土樣級配組成、水頭變化和土樣變形破壞特性，試驗表明土樣在地下水擾動作用下細顆粒明顯減少，土體級配結構發生改變，土體承載力降低并最終導致土體塌陷。變壓型常水頭滲透破壞試驗研究表明，該方法較好地闡明了該地區“天坑”形成機制。