我国黄土分布较广泛,在人们的生产、生活中具有重要的作用。随着各种不合理人类工程活动(如过度灌溉等)剧烈增加,黄土高原区的工程地质环境日益脆弱。陕西泾阳大量农田灌水引起黄土的水文地质条件发生改变,黄土滑坡频发。本文以陕西省泾阳县南塬滑坡区域的黄土为研究对象,对裂缝、古土壤进行模拟,采用土箱装置进行密闭和开放条下的非连续灌溉入渗试验。文中从湿润锋、水分和气压差三个方面展开,具体分析裂缝和古土壤影响下黄土包气带的水-气两相运移规律,以此了解水、气在滑坡发展中的作用。具体研究工作及主要结论如下:1.本文根据试验目的和要求,设计了土箱试验装置,对室内裂缝和古土壤的模拟、气体边界条件的控制给出尝试性方案。试验现象和数据表明试验方案的设计是合理的,整体试验完成较好,基本上反映了在裂缝、古土壤影响下水-气两相的运移规律。2.非连续灌溉时,湿润锋推进速度呈周期性推进;一个灌水周期内,灌水初始时湿润峰推进速度最大,随着水分运移深度的增加,表层土积水的减小,湿润锋的推进速度随之减小。土体中的裂缝加快湿润峰的运移,古土壤阻碍湿润峰的运移。3.非连续灌溉时,表层土含水率呈现周期性的先增大后稳定最后降低的规律;埋深20cm以下的土体中水分入渗过程为非饱和入渗,含水率总体变化趋势为先增大后降低。随土体埋深的增加,含水率开始变化的时间以及达到最大值的时间逐渐延长。经过多次灌水后,当水分下渗率和补给强度平衡时,含水率基本稳定。4.黄土内存在的裂缝形成优先通道,加速水分下渗。裂缝影响范围内土体相对于无裂缝区含水量较大,水分明显在裂缝周围聚集。随着距裂缝距离的增加,土体含水率逐渐减小。裂缝周围土体由于结构破坏较明显,持水能力减弱,灌水结束后积水消退,裂缝周围含水率降低。黄土内存在的古土壤严重阻碍水分的下渗,在古土壤上方形成上层滞水。当有裂缝将古土壤贯穿时,古土壤的上层滞水通过裂缝快速下渗,裂缝周围土体含水率快速升高;灌水结束后,古土壤上方靠近裂缝区土体的含水率明显减少。5.非连续灌溉时,密闭条件下土体中压差呈现周期性的先增大后降低的规律,开放条件下土体中气体排放通畅,压差变化小。随土体埋深的增加,压差响应时间滞后,压差值减小,释压速度较快;多次灌水后,土体饱和度升高,压差增加值较小,变化不明显。6.密闭条件下气体对水分的运移、含水率有较明显的影响。随气压的增加,气体对水分运移的阻碍越大,使得土体的含水率越高。古土壤阻碍气体的运移,使土体内气体压缩,压差增加;而裂缝形成排气通道,使土体内气体扩散,压差减小。