付有旺,錢云華,唐紅波,陸 特,尹小濤

(1.云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司, 云南昆明 650200;2. 大理大漾洱云高速公路有限公司,云南大理 671000;3.中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢 430071)

全風(fēng)化混合花崗巖地層廣泛分布于云南臨滄地區(qū),其厚度一般為25～30 m,最厚可達(dá)50～60 m,是該地區(qū)工程建設(shè)中最常見的巖土層[1-2]。臨滄地區(qū)屬于亞熱帶高原山地季風(fēng)氣候,區(qū)域內(nèi)晴雨季分明,雨季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),降雨量大且集中。工程開挖對(duì)邊坡原始地應(yīng)力的改變以及晴雨交替等復(fù)雜氣候環(huán)境的影響,導(dǎo)致坡面土體沖蝕嚴(yán)重甚至出現(xiàn)局部滑塌,影響工程進(jìn)度。

目前,國(guó)內(nèi)外專家在工程邊坡水土流失領(lǐng)域開展了大量研究工作,取得了眾多有價(jià)值的研究成果[3-6]。LIU等[7-8]開展的室內(nèi)沖刷試驗(yàn),研究了不同坡度角下花崗巖殘積土邊坡的沖刷侵蝕特征,通過(guò)監(jiān)測(cè)降雨過(guò)程中邊坡的含水率、孔隙水壓力和濕潤(rùn)鋒變化,探討了花崗巖殘積土沖刷侵蝕的演化過(guò)程和水力響應(yīng)。基于此湯蘭[9]、鄭曉栩[10]、劉澤等[11]、鄧百洪等[12]、胡華等[13]開展了大量室內(nèi)沖刷試驗(yàn),探究了重塑花崗巖殘積土邊坡沖刷破壞過(guò)程及沖刷破壞機(jī)理,結(jié)果表明影響花崗巖殘積土邊坡沖刷破壞的主要外部因素是降雨強(qiáng)度,通過(guò)水泥改良后的殘積土抗沖刷能力顯著提高。

花崗巖風(fēng)化殘積物作為一種結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)的土體,其物理力學(xué)性質(zhì)和水理性質(zhì)極易受外界環(huán)境變化的影響,而室內(nèi)試驗(yàn)破壞了花崗巖風(fēng)化殘積物原始的結(jié)構(gòu)特征,沖刷試驗(yàn)并不能完全反映花崗巖風(fēng)化殘積物的沖刷性質(zhì)。因此,僅通過(guò)室內(nèi)沖刷試驗(yàn)難以全面認(rèn)識(shí)花崗巖風(fēng)化殘積物的沖刷特性,有必要開展原位沖刷試驗(yàn)以探究全風(fēng)化混合花崗巖的沖刷性質(zhì)。

為全面研究土質(zhì)邊坡沖刷破壞機(jī)理,部分學(xué)者開展了顆粒流數(shù)值模擬和室內(nèi)外觀測(cè)試驗(yàn)?？略票蟮萚14]、吳謙等[15]、宋朋燃[16]運(yùn)用顆粒流三維數(shù)值模擬方法(particle flow code,PFC),研究了不同降雨強(qiáng)度和坡度下,坡面遭受侵蝕的程度和坡面徑流侵蝕能力的分布規(guī)律。LI等[17]通過(guò)三維激光掃描技術(shù)對(duì)某黃土邊坡沖刷侵蝕進(jìn)行了長(zhǎng)期觀測(cè),研究了黃土邊坡侵蝕的時(shí)空分布規(guī)律。JIANG等[18]運(yùn)用數(shù)字近景攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)黃土坡面細(xì)溝侵蝕的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè),定量化描述了侵蝕過(guò)程中細(xì)溝形態(tài)的變化,揭示了細(xì)溝侵蝕的演變規(guī)律和機(jī)理。由此可見,黃土邊坡的沖刷侵蝕研究已較為深入,但目前大部分室外監(jiān)測(cè)研究多集中在坡面沖刷形態(tài)演化表現(xiàn),對(duì)于坡體內(nèi)部降雨入滲情況了解較少,降雨入滲是影響坡面沖刷較為關(guān)鍵的因素。因此開展坡體內(nèi)部降雨入滲監(jiān)測(cè)對(duì)研究全風(fēng)化混合花崗巖邊坡沖蝕性質(zhì)具有重要的意義。

綜上所述,依托墨臨高速公路全風(fēng)化混合花崗巖邊坡,通過(guò)開展原位降雨沖刷試驗(yàn),借助面波測(cè)試與高密度電法,探究全風(fēng)化混合花崗巖邊坡沖蝕過(guò)程及機(jī)理,揭示臨滄全風(fēng)化混合花崗巖遇水沖刷破壞演化過(guò)程,為該地區(qū)邊坡坡面沖蝕防護(hù)及災(zāi)害防治提供有益參考。

1 工程邊坡概況

試驗(yàn)邊坡位于云南臨滄南部山區(qū),受干濕交替的氣候影響,混合花崗巖風(fēng)化強(qiáng)烈,坡面巖土體極為松散,呈硬砂土狀,強(qiáng)度低,遇水易崩解,保水性差。臨滄地區(qū)年降雨量1 500～2 000 mm,且降雨多集中在7—8月雨季間,降雨集中且量大,坡面巖土體極易被沖蝕,部分坡面沖蝕嚴(yán)重導(dǎo)致框格梁懸空,從而影響邊坡整體穩(wěn)定性,坡面的嚴(yán)重沖蝕也使得植物難以生長(zhǎng),進(jìn)而加劇水土流失。全風(fēng)化混合花崗巖狀態(tài)如圖1所示。

圖1 全風(fēng)化混合花崗巖Fig.1 Completely decomposed migmatitic granite

工程邊坡區(qū)域地層巖性較為復(fù)雜,主要為全風(fēng)化混合花崗巖(completely decomposed migmatitic granite,CDMG),含強(qiáng)風(fēng)化花崗巖夾層。相對(duì)于其他地區(qū)的花崗巖風(fēng)化殘積物,研究區(qū)內(nèi)的全風(fēng)化混合花崗巖中石英和長(zhǎng)石含量高,顆粒多為中粗粒,粉黏粒含量少,顆粒間多為泥質(zhì)膠結(jié)。表1為全風(fēng)化混合花崗巖物理性質(zhì)。由于母巖巖性的不均勻加之后期差異風(fēng)化作用,全風(fēng)化混合花崗巖地層在垂直和水平方向上存在顯著差異性,且部分區(qū)域內(nèi)含有球狀風(fēng)化的孤石,使得不同區(qū)域內(nèi)邊坡沖刷破壞程度表現(xiàn)出一定的差異。全風(fēng)化混合花崗巖結(jié)構(gòu)性強(qiáng),其力學(xué)及水理性質(zhì)受地應(yīng)力影響,表現(xiàn)出較強(qiáng)的擾動(dòng)性。工程開挖導(dǎo)致原始地應(yīng)力改變,加之機(jī)械擾動(dòng),致使全風(fēng)化混合花崗巖結(jié)構(gòu)疏松,強(qiáng)度劣化,坡面沖刷破壞極為顯著,如圖2所示。

表1 全風(fēng)化混合花崗巖物理性質(zhì)

圖2 全風(fēng)化混合花崗巖邊坡沖刷現(xiàn)狀Fig.2 Current situation of CDMG slope erosion

2 坡面沖刷試驗(yàn)方法

坡面沖刷試驗(yàn)選取開挖暴露1 a的某全風(fēng)化混合花崗巖邊坡,坡比為1∶1,如圖3 a)所示。該邊坡經(jīng)歷了1個(gè)雨季的沖刷,表層土體結(jié)構(gòu)松散,在工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)具有一定的代表性。沖刷試驗(yàn)區(qū)設(shè)計(jì)為6 m×4 m的矩形區(qū)域,在沖刷區(qū)域下部設(shè)置2條長(zhǎng)4 m的導(dǎo)流溝槽,寬度分別為1.0 m和0.5 m,導(dǎo)流槽上部擋水板將沖刷區(qū)內(nèi)小規(guī)模徑流引導(dǎo)至導(dǎo)流槽內(nèi),形成規(guī)模更大的徑流,如圖3 b)所示。導(dǎo)流槽寬度的不同對(duì)徑流的匯聚程度存在差異,以便于觀察不同徑流下坡面沖刷侵蝕過(guò)程。

圖3 沖刷試驗(yàn)邊坡Fig.3 Scour test slope

現(xiàn)場(chǎng)沖刷試驗(yàn)所有儀器包括降雨控制系統(tǒng)、高密度電法系統(tǒng)和面波測(cè)試系統(tǒng)3個(gè)部分。

降雨控制系統(tǒng)由供水系統(tǒng)、水管及降雨器、流量控制系統(tǒng)3部分組成。以區(qū)域內(nèi)雨季平均降雨量為參考,計(jì)算降雨控制系統(tǒng)參數(shù),通過(guò)供水加壓系統(tǒng)將水注入水管和降雨器中,并通過(guò)流量控制系統(tǒng)控制降雨量。試驗(yàn)設(shè)計(jì)7次模擬降雨,具體試驗(yàn)安排如表2所示。

表2 模擬降雨試驗(yàn)設(shè)計(jì)

高密度電法采用WBD網(wǎng)絡(luò)并行電法儀,該電法儀的發(fā)射電壓有24,48,72,96 V 4級(jí)可選,電極電流強(qiáng)度均在30 mA以上,數(shù)據(jù)采集參數(shù)為0.5 s恒流,采樣間隔為50 ms。高密度電法系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主機(jī)、電池組、電纜和電極組成。高密度電法測(cè)線長(zhǎng)為30 m,電極間距為0.5 m,布設(shè)2條測(cè)線,測(cè)線間距為2 m,共使用60個(gè)電極,采用溫納檢測(cè)法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,如圖4所示。

圖4 邊坡沖刷測(cè)試系統(tǒng)Fig.4 Slope erosion testing system

面波測(cè)試采用Geod數(shù)字地震儀,面波測(cè)試系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、檢波器、電纜和激發(fā)器4部分組成,如圖5所示。面波試驗(yàn)的道間距為0.5 m,共使用24道檢波器,偏移距為2 m。

圖5 面波測(cè)試系統(tǒng)Fig.5 Surface wave testing system

3 結(jié)果與討論

3.1 高密度電法

高密度電法數(shù)據(jù)分析采用美國(guó)GEOTOMO公司的商用軟件Res2dinv進(jìn)行處理,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、噪音剔除、平滑與插值等預(yù)處理后可以獲得較為精確的淺表層的電阻率值。以0.2 m間隔分層統(tǒng)計(jì)土體電阻率,得到地下0～1.0 m深度內(nèi)電阻率隨降雨?duì)顟B(tài)的變化關(guān)系,結(jié)果如圖6所示。

圖6 沖刷條件下坡面電阻率分布Fig.6 Distribution of slope resistivity under erosion conditions

高密度電法測(cè)試結(jié)果顯示,降雨沖刷條件下全風(fēng)化混合花崗巖邊坡兩條測(cè)線的平均電阻率變化規(guī)律基本一致。1)測(cè)線1結(jié)果顯示,在0～0.2 m深度范圍內(nèi),受到降雨因素的影響較大,平均電阻率變化大。在狀態(tài)1至狀態(tài)4過(guò)程中,平均電阻率逐漸增加,增幅達(dá)11.1%。降雨的最初階段,坡面土體受到雨水的濺蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,表層土體孔隙增大從而使得平均電阻率逐漸增大;狀態(tài)4至狀態(tài)7,坡面土體平均電阻率逐漸減小,降幅為23%。該階段內(nèi)降雨以入滲飽和為主,坡面并未形成大規(guī)模徑流,以小規(guī)模細(xì)溝侵蝕和下層潛蝕為主,坡面土體具有較好的完整性,水土流失量較小,加之含水率增大,導(dǎo)致表層土體平均電阻率大幅度減小;在狀態(tài)7至狀態(tài)10過(guò)程中,土體邊坡表面含水率狀態(tài)基本達(dá)到飽和,同時(shí)受土體侵蝕作用增大影響,土體細(xì)顆粒成分流失,土體結(jié)構(gòu)性發(fā)生破壞,平均電阻率呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),相較于狀態(tài)7時(shí)的平均電阻率,增長(zhǎng)約20%。由平均電阻率分布情況可以看出,短暫地模擬降雨沖刷試驗(yàn),坡面土體侵蝕流失主要發(fā)生在0～0.4 m內(nèi)的淺表層,坡面內(nèi)部主要受降雨入滲的影響,含水率升高,加之降雨入滲下帶細(xì)顆粒物質(zhì)的充填,導(dǎo)致電阻率降低。2)測(cè)線2結(jié)果表明,降雨沖刷試驗(yàn)中平均電阻率變化情況與測(cè)線1基本一致,但其平均電阻率變化率相對(duì)較小,主要由于測(cè)線2區(qū)域內(nèi)導(dǎo)流溝槽寬度較大,相較于測(cè)線1,其對(duì)上部沖刷徑流匯聚作用較小,表層土體沖刷破壞作用較小。測(cè)線2結(jié)果顯示出,其平均電阻率顯著小于測(cè)線1,說(shuō)明試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)地層分布極不均勻,部分區(qū)域巖土體完整性較高,抗沖刷能力相對(duì)較強(qiáng),但在沖刷破壞過(guò)程中,各階段的沖刷現(xiàn)象基本一致。

高密度電法測(cè)試結(jié)果表明,在降雨的最初階段,表層全風(fēng)化混合花崗巖未達(dá)到飽和前,雨水以入滲為主,表層巖土體受到雨水濺蝕淋濾,原始結(jié)構(gòu)破壞且粗顆粒間部分膠結(jié)物質(zhì)被溶解帶走,導(dǎo)致巖土體結(jié)構(gòu)更加松散,孔隙率增加,致使表層土體平均電阻率增加;在降雨中期,坡面部分細(xì)顆粒物質(zhì)被雨水帶入地下,充填了部分孔隙,加之坡面巖土體含水率逐漸升高達(dá)到飽和,導(dǎo)致坡體內(nèi)部出現(xiàn)大范圍低阻區(qū)域,平均電阻率降低;試驗(yàn)后期,坡面土體達(dá)到飽和,雨水入滲量降低,坡面出現(xiàn)徑流沖蝕現(xiàn)象,導(dǎo)流溝槽不斷匯聚坡面小規(guī)模徑流,溝槽內(nèi)沖蝕細(xì)溝不斷貫通形成了大規(guī)模徑流,最終導(dǎo)致表層巖土體大規(guī)模沖蝕破壞,原始結(jié)構(gòu)完全喪失,平均電阻率增大。

3.2 面波測(cè)試

為保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,在各沖刷狀態(tài)下開展多次波速測(cè)試,彩色曲線表示各次測(cè)試結(jié)果,最后對(duì)測(cè)試結(jié)果取最小二乘法擬合值并用黑色曲線反映。面波測(cè)試結(jié)果反映地下0～5.0 m深度范圍內(nèi)地層分布情況,面波測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

注:各分圖中黑色折線為最小二乘法擬合值的變化,彩色折線為各次測(cè)試結(jié)果。

根據(jù)剪切波速度,可將其劃分為3層:第1層埋深約1.6 m,剪切波速度為100～115 m/s,為開挖后的松動(dòng)層,巖土體內(nèi)部孔隙性較大,受降雨、風(fēng)化作用最為明顯,由此產(chǎn)生的內(nèi)部裂隙也最多;第2層埋深為1.6～4.8 m,剪切波速度為145～190 m/s,受到的外力作用相對(duì)較小。受上覆土層厚度的影響,開挖后其巖土體密實(shí)度稍有降低,且含水率相對(duì)上一層有所增大;第3層埋深為4.8～5.0 m,剪切波速度大于245 m/s,該層巖土體密實(shí)度較大,巖土體內(nèi)部孔隙性較小。

在經(jīng)歷降雨后,測(cè)線1面波的測(cè)試結(jié)果如圖8所示,狀態(tài)2至狀態(tài)4的第1層土體(0～1.6 m)的剪切波波速最低降到95 m/s,說(shuō)明表層受到降雨濺蝕作用,表層土體原始結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致孔隙含量增加,坡面左邊部分出現(xiàn)較小的溝壑及裂縫,如圖8 b)所示;當(dāng)降雨累計(jì)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到8 h后(狀態(tài)7),坡面表層巖土體(0～1.6 m)逐漸達(dá)到飽和,土顆粒間的孔隙被水充填,局部發(fā)生小規(guī)模細(xì)溝沖蝕,分布散亂,這一階段內(nèi)坡面徑流量較小,坡面未發(fā)生大規(guī)模沖蝕,如圖8 c)所示。該階段內(nèi)剪切波速上升至150 m/s;降雨14 h后(狀態(tài)10),坡面第1層土體剪切波速降至122 m/s。該階段內(nèi)坡面土體發(fā)生顯著沖蝕,坡面徑流量增加,坡面底部發(fā)生較大規(guī)模片蝕,沖溝逐漸貫通延伸至坡腳處,如圖8 e)所示。降雨沖刷試驗(yàn)對(duì)第3層土體的影響相對(duì)較小。

圖8 降雨試驗(yàn)各階段坡面形態(tài)Fig.8 Slope morphology at different stages of rainfall test

測(cè)線2的面波測(cè)試結(jié)果與測(cè)線1基本一致。坡面第1層土體在沖刷初始階段(狀態(tài)4)剪切波速由125 m/s降至118 m/s;在降雨時(shí)長(zhǎng)達(dá)到8 h后(狀態(tài)7),表土層剪切波速上升至130 m/s;在降雨14 h后(狀態(tài)10),剪切波速降至110 m/s。在降雨的沖蝕下,表層土體結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致其完整性降低使得土體剪切波速降低。在狀態(tài)2至狀態(tài)10過(guò)程中,第2層土體剪切波波速由150 m/s上升至210 m/s,其原因?yàn)樯喜坑晁當(dāng)y帶部分細(xì)顆粒物質(zhì)對(duì)該層土體進(jìn)行了一定的填充。

3.3 降雨沖刷時(shí)空演化規(guī)律

為了消除土壤類型、溫度等因素的影響,引入不同狀態(tài)下受含水量和土壤侵蝕影響的剪切波速變化率ΔVs,分析降雨過(guò)程中剪切波速的時(shí)空變化。剪切波速按式(1)計(jì)算:

(1)

式中:n為狀態(tài)數(shù);Vn為狀態(tài)n時(shí)的剪切波速;V1為狀態(tài)1時(shí)的剪切波速。利用面波法可以得到剪切波速的時(shí)空變化,如圖9所示。測(cè)試結(jié)果表明,坡面0～0.5 m內(nèi)的表層巖土體剪切波速變化率較大,高達(dá)-6%～-8%,隨著深度增加,變化率減小。在降雨的初期階段(狀態(tài)2—狀態(tài)4),表層巖土體波速變化率為-4.5%～-6%,受降雨濺蝕和雨水入滲的影響,坡表土體結(jié)構(gòu)遭受初始破壞,但未發(fā)生坡面沖蝕;隨著降雨時(shí)間增加,坡面巖土體逐漸達(dá)到飽和狀態(tài),坡面出現(xiàn)小規(guī)模徑流,且發(fā)育不連續(xù)沖溝,該階段巖土體的剪切波速變化率逐漸降低至-4%～-5%;在降雨的后期(狀態(tài)7—狀態(tài)11),坡表徑流量逐漸增加,沖溝逐漸貫通并產(chǎn)生較大規(guī)模片蝕現(xiàn)象,坡面巖土體結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞,剪切波速迅速降低,剪切波速變化率達(dá)到最高。

圖9 面波分層變化率Fig.9 Change rates of surface wave stratification

高密度電法測(cè)試結(jié)果表明,巖土體的入滲侵蝕的變化與電阻率的變化相對(duì)應(yīng),通過(guò)引入電阻率的變化率Δρ,代表入滲侵蝕因子,以評(píng)估坡面沖刷時(shí)空規(guī)律。入滲侵蝕因子反映了某一沖刷狀態(tài)下坡面土體沖刷量相對(duì)于前一狀態(tài)的變化情況,通過(guò)累加各沖刷狀態(tài)下入滲侵蝕因子,即可獲得坡面巖土體的入滲侵蝕率。電阻率按式(2)計(jì)算:

(2)

式中:n為狀態(tài)數(shù);ρn為n狀態(tài)下的電阻率;ρn+1為n+1狀態(tài)下的電阻率。計(jì)算入滲及侵蝕因子并繪制三維時(shí)空演化圖,如圖10所示。

圖10 降雨試驗(yàn)入滲沖刷時(shí)空演化規(guī)律Fig.10 Spatiotemporal evolution law of infiltration and erosion in rainfall experiments

根據(jù)降雨過(guò)程中坡面形態(tài)演化,以及2種試驗(yàn)方法得到的全風(fēng)化混合花崗巖入滲侵蝕參數(shù)(剪切波速變化率和入滲侵蝕因子),建立了全風(fēng)化混合花崗巖入滲侵蝕模型,可將全風(fēng)化混合花崗巖邊坡沖刷破壞機(jī)理概括為3個(gè)階段(如圖11所示):1)第1階段的降水量為0～20 mm(狀態(tài)1—狀態(tài)4),受到雨水濺蝕和入滲作用,表層巖土體原始結(jié)構(gòu)被破壞,巖土體侵蝕率從0%緩慢增加到1.5%,該階段的巖土體剪切波速小幅度升高但剪切波速變化率較小;2)第2階段降水量達(dá)到33 mm(狀態(tài)4—狀態(tài)7),該階段的坡面巖土體逐漸達(dá)到飽和狀態(tài),入滲雨水將坡表巖土體顆粒間易溶解的膠結(jié)物和部分細(xì)顆粒物質(zhì)帶入地下深部,導(dǎo)致表層巖土體結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步破壞,坡面出現(xiàn)小規(guī)模徑流,沖蝕細(xì)溝逐漸發(fā)育,但坡面巖土體完整性較好,侵蝕率由1.5%增至3.5%;3)當(dāng)降雨量超過(guò)33 mm時(shí)進(jìn)入第3階段(狀態(tài)7—狀態(tài)10),坡面侵蝕沖溝迅速發(fā)育,相互連通,巖土體出現(xiàn)大規(guī)模片蝕。由于水土流失的劇烈作用,大量粗顆粒物流出,坡面巖土體結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞,侵蝕率由3.5%迅速上升到7.1%。當(dāng)降水量達(dá)到54 mm時(shí),剪切波速急劇下降,剪切波速變化率高達(dá)8.7%。

圖11 全風(fēng)化混合花崗巖入滲侵蝕模型Fig.11 Infiltration erosion model of CDMG

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)全風(fēng)化混合花崗巖邊坡現(xiàn)場(chǎng)沖刷試驗(yàn),利用物探測(cè)試揭示了邊坡降雨入滲、坡面徑流及土體侵蝕發(fā)展特征,所得結(jié)論如下。

1)根據(jù)平均電阻率演化曲線,全風(fēng)化混合花崗巖邊坡坡面沖刷過(guò)程呈現(xiàn)典型的3段式分布,不同階段的坡面雨水入滲侵蝕特征存在顯著差異,即:測(cè)試前期,雨水濺蝕,巖土體結(jié)構(gòu)初步破壞;測(cè)試中期,雨水入滲飽和,巖土體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞;測(cè)試后期,沖蝕細(xì)溝貫通,表層巖土體大規(guī)模沖刷破壞。

2)根據(jù)波速演化曲線,坡面以下0～5.0 m深度范圍內(nèi)地層受雨水沖刷影響可以分為3層,即表層(0～0.5 m),巖土體波速變化最劇烈;淺表層(0.5～1.6 m),巖土體波速影響顯著,試驗(yàn)結(jié)果與高密度電法測(cè)試結(jié)果相互印證;深層(1.6 m以下),巖土體主要受雨水入滲和細(xì)顆粒填充影響,剪切波速呈上升趨勢(shì)。

3)結(jié)合剪切波速演化曲線和電阻率演化曲線,構(gòu)建了一種全風(fēng)化混合花崗巖邊坡入滲侵蝕量化評(píng)估方法,將影響深度分為3層,沖刷侵蝕過(guò)程分為3個(gè)階段,即:雨水濺蝕、入滲,下層潛蝕入滲飽和,細(xì)溝貫通沖蝕破壞。

所構(gòu)建的入滲侵蝕量化評(píng)估方法可快速確定不同階段沖刷破壞的危害程度和影響深度,可用于指導(dǎo)全風(fēng)化混合花崗巖地區(qū)邊坡坡面防護(hù)工程設(shè)計(jì)和管理養(yǎng)護(hù)。