关键词：土力学；天坑；渗透破坏；地下水扰动

基金项目：国家自然科学基金（41002110、41230635）；地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室课题（SKLGP2009Z002）

作者单位

陈国庆成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059

李天斌成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059

贺宇航成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059

周治刚江苏省水利工程科技咨询有限公司，南京 210003

韦璐成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059

摘要

为分析近年来中国西南地区频繁发生的“天坑”形成原因，从渗流破坏理论出发，通过自主设计循环变水压渗透试验装置模拟地下水扰动过程，研究了地下水扰动作用下地基土体的变形破坏机制。首先通过现场和室内试验获得土样的基本物理化学性质，排除由碳酸盐溶洞导致地表塌陷的可能性。在此基础上，为模拟地下水循环扰动对土体的渗透破坏作用，采用饱和土渗流理论，设计了1种变压型常水头渗透试验装置，通过自动循环地改变水头大小模拟地下水扰动对土体的破坏机制，分析实验前后土样级配组成、水头变化和土样变形破坏特性，试验表明土样在地下水扰动作用下细颗粒明显减少，土体级配结构发生改变，土体承载力降低并最终导致土体塌陷。变压型常水头渗透破坏试验研究表明，该方法较好地阐明了该地区“天坑”形成机制。