上新世红土微观结构参数与渗透系数的变化关系研究

杨玉茹，李文平，王启庆

(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116)

新近系上新世(N2)红土是一种主要分布于我国西北地区的区域性特殊土，沉积于浅层含水层之下，是西北浅埋煤田开采的直接隔水层，是保水采煤和环境保护的关键隔水层[1]。近年来，随着我国对西北煤炭资源的开发，众多学者对红土开展了大量研究，曲永新等[2]通过对西北滑坡的调查，探讨了N2红土的物质成分、工程特性与滑坡的关系，指出红土是区域典型滑坡的滑动带；阴静慧等[3]通过野外工程地质调查和室内土工试验，研究了N2红土物理性质及其成因；李涛等[4]利用三轴试验研究了采动前后N2红土隔水性的变化及环境效应；李文平等[5-6]通过三轴蠕变试验和水土相互作用试验，研究了采动破裂红土的渗透性变化，提出N2红土具备隔水层再造的工程地质属性。上述针对红土工程地质性质的研究主要从宏观角度进行。

大量事实表明，土的工程性状在很大程度上受到其微观结构系统的控制[7]。著名土力学家沈珠江院士[8]曾指出：土的结构性问题是21世纪土力学的核心问题，土体微观结构直接或间接影响着岩土体宏观物理性质，研究微观结构有助于解释其宏观工程特性。杨爱武等[9]研究了吹填土蠕变过程中微观结构的变化特征，解释了吹填土蠕变现象的微观本质为吹填土内部结构随着外力的变化不断自我调整再造的过程；吴凯等[10]通过统计学方法建立了压实黄土孔隙微观结构量化参数与侧限压缩、直剪强度的关系；……