降雨条件下排土场边坡损伤的电阻率变化特征研究

为了研究降雨条件下排土场边坡的损伤破坏，设计了降雨渗流条件下的排土场边坡模型。根据岩土体三相介质理论和麦克斯韦电导率公式，对降雨边坡损伤电阻率变化进行了研究，推导了同时考虑宏观与微观变化的降雨边坡损伤-电阻率-孔隙率的关系表达式，与Archie公式对比验证了模型的合理性。采用高密度电阻率法测量不同降雨时刻的边坡岩土体视电阻率，反演了降雨边坡内部损伤的形成过程。对比了不同含水率条件下的边坡视电阻率变化，依据岩土体电阻率理论分析了降雨边坡软弱面和裂隙发育的视电阻率变化特征。试验结果表明，降雨条件下排土场边坡岩土体为非饱和—饱和的动态循环过程；视电阻率与边坡内孔隙和裂隙中的含水率呈负相关关系，水分入渗过程中的视电阻率降低，裂隙发育过程中的视电阻率升高；在边坡损伤破坏过程中，视电阻率在裂隙发育和水分渗流耦合作用下发生改变，原有“缺陷”点邻近区域的视电阻率发生突变和波动；突变多发生于“缺陷”点邻近区域渗流饱和后的干湿循环过程，可以依据探测所得视电阻率突变和异常波动判断边坡内部的损伤情况。