马亚杰 李 悦 刘 伯 王 坤 朱峙成

（1.华北理工大学矿业工程学院，河北唐山063210；2.开滦集团有限责任公司，河北唐山063000）

以司家营铁矿为代表的冀东沉积铁矿床，基岩地层普遍裸露于地表或覆盖于第四系冲积层之下，基岩地层顶部发育有原岩风化形成的产物。基岩风化层既是第四系底部含水层的天然隔水底板，对矿井充水具有控制作用，也是岩石地层与土体之间的接触带，对露天矿坑边坡稳定具有重要影响。在矿坑排水影响下，基岩风化层下伏裂隙含水层疏水降压，紧邻的风化层中孔隙水压同时大幅降低，土中孔隙水压降低将导致土体有效应力增加、土体压密固结。研究风化土的固结性能，是预测评价采动影响下风化土层隔水性与工程地质性质变化的基础。

粒度组成是土体重要的性质，对土体的物理、力学与水理性质及工程地质特征均产生影响。土的粒度分析采用传统筛分法、比重计法或激光粒度分析测定，采用颗粒的累积曲线或颗粒分布曲线来表征粒度及其质量含量之间的关系，并考虑平均粒度、不均匀系数与曲率系数等参数。近年来，由法国数学家Mandelbrot创立的分形理论［1］也被应用于土的粒度分析。刘松玉［2］研究了我国特殊土粒度分布的分形结构，李哲［3］提出粗粒土颗粒具有分形特征，贺拿［4］提出泥石流源区砾石土的渗透系数与分维值之间存在极显著的相关性。研究表明，对于由母岩直接风化作用而成的原生土而言，土的颗粒组成具有自相似性，通常可以用分维值来描述其颗粒组成的结构［5］。……