农业工程学报

作者：向超,汪时机,曹俊嘉,黎桉君,覃永富,梅立奎,田如梦,

关键词：紫色土, 土-水特征曲线, 初始裂隙, 孔隙分布, NMR

基金：42

紫色土结构松散易侵蚀，在降雨-蒸发作用下易产生干缩裂隙，严重影响土体的持水性能。该研究为探究初始裂隙对紫色土持水特性的影响，制备不同初始裂隙参数的环刀试样，采用轴平移法测量试样土-水特征曲线（soil-water characteristic curve，SWCC），并结合Fredlund-Xing模型拟合。通过灰色关联度分析法，定量揭示裂隙特征参数与SWCC特征参数、Fredlund-Xing模型参数间的关系。结果表明：1）初始裂隙明显改变土体持水行为，其影响集中于SWCC的边界效应区，表现为低吸力段（<4 kPa）快速脱水并伴随平台期，而过渡区与残余区持水特性相对稳定；2）灰色关联分析进一步揭示，裂隙率是影响持水性能的首要因素（关联度>0.67），裂隙率与进气值呈明显负相关，证实裂隙网络作为优先导水通道对低吸力段土体水力行为具有主导作用；3）具有初始裂隙紫色土SWCC具有“平台期”现象，其机理可归因于裂隙-基质孔隙双通道系统的协同作用：宏观裂隙空间主导低吸力段快速排水，微观基质孔隙控制中高吸力段持水行为；4）通过低场核磁扫描试验证实孔隙分布变化规律，即裂隙发育程度与孔隙度成正比，与孔隙分布范围成反比。通过 Fredlund-Xing 模型对裂隙性土体水力特性的有效表征，可探究初始裂隙对紫色土持水性能的劣化效应规律，为紫色土地区降雨入渗引发的边坡失稳风险研究、水土保持及灾害防治工程提供理论依据与参考。/

来源：2026年第5期

《农业工程学报》期刊编辑部

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