三层毛细阻滞结构覆盖膨胀土边坡模型试验

来源：中国血液净化杂志2025年第9期北京时间：

作者：陈冠一, 肖杰, 常锦, 杨和平, 吴逸康

单位：1. 长沙理工大学 交通学院, 湖南 长沙 410114;2. 长沙学院 土木工程学院, 湖南 长沙 410022"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52278433, 42477184); National Key R&D Program of China (2019YFC1509800); Natural Science Foundation of Hunan Province (2023JJ30041); Class B project of Hunan Youth Science Foundation (2025JJ0035); Changsha Outstanding Innovative Youth Training Program (Kq2306022)

摘要：为进一步验证三层毛细阻滞结构覆盖膨胀土边坡“防渗保湿”的真实效能，以创新膨胀土边坡浅层坍滑防治技术，在获取了各结构层材料基本特性的基础上，制作“细(细粒土)-导排层(砂)-粗(碎石)”覆盖膨胀土边坡的室外模型，埋设含水率探头及张力计，安装自然气象监测系统，实施人工降雨模拟极端状况，研究自然干湿循环与人工极端降雨条件下模型边坡的水分迁移规律，分析其对边坡膨胀土的湿度调控效果，探究“防渗保湿”工作机理。结果表明：自然气候和人工极端降雨作用下，三层毛细阻滞结构覆盖模型边坡各层的体积含水率、基质吸力均随干湿循环作用呈周期性变化；细粒土体积含水率和基质吸力变幅均最大，砂次之，膨胀土最小；坡底、中部和上部膨胀土的体积含水率波动很小，最大变幅分别仅为4.4%、2.8%和1.7%，且与细粒土、砂的变化不同步，存在明显滞后效应；膨胀土始终处于非饱和状态，其基质吸力最小值有25.3 kPa；三层毛细阻滞结构中细粒土-砂、砂-碎石层产生的双重毛细阻滞效应，能起到良好的“防渗保湿”作用，有效控制干湿循环或极端降雨条件下膨胀土含水率的变幅，充分彰显其防阻膨胀土边坡浅层坍滑的潜力。研究结果可供三层毛细阻滞结构覆盖膨胀土边坡技术的工程应用参考。

关键词：路基工程,毛细阻滞覆盖,模型试验,膨胀土边坡,干湿循环,防渗保湿

基金资助：国家自然科学基金项目(52278433,42477184)；国家重点研发计划项目(2019YFC1509800)；湖南省自然科学基金项目(2023JJ30041)；湖南省青年科学基金B类项目(2025JJ0035)；长沙市杰出创新青年培养计划项目(Kq2306022)