干濕條件下壓實粘土滲透系數的預測研究.pdf

1、壓實粘土作為典型的非飽和土，因其易于施工且建設費用低，在防滲工程中常作為性能優(yōu)良的防滲劑使用，軍事工程中埋藏核廢料也常采用壓實粘土作為隔離材料。但是，在實踐中其滲透性質難以確定，依據相關理論對非飽和土滲透特性參數作進一步的研究是很有必要的?；诖耍疚慕Y合國家自然科學基金面上項目(41072214)做了以下工作:
　　 (1)首先采用非飽和土聯(lián)合測試系統(tǒng)，基于瞬時釋放和吸入法(TRIM法)，對于不同壓實度下重塑粘土進行了干濕試驗

2、，根據數據采集系統(tǒng)Labview記錄的大量數據、體積含水率與時間的關系曲線、初邊值條件以及陶土板材料參數，運用一維水分運移過程分析軟件HYDRUS-1D反算出水力特性參數θ(h)和K(h)，進而得到非飽和土干濕土水特征曲線和滲透函數曲線，并分析了壓實度對曲線的影響。
　　 (2)其次對確定滲透函數的間接方法(即經驗公式和統(tǒng)計模型法)進行了總結;介紹了根據土水特征曲線三參數模型Brooks&Corey(1964)模型和Mualem

3、(1976)相對滲透系數計算模型(簡稱BCM模型)計算壓實粘土試樣非飽和滲透系數kw的解析法，并對3種壓實度粘土試樣的非飽和滲透系數進行了預測;此外，還從預測原理、模型參數及獲得方法、模型預測結果等方面與采用四參數模型Van Genuchten(1978)模型和Mualem(1976)相對滲透系數計算模型(簡稱VGM模型)的數值反演預測方法進行了對比，結果表明:兩種模型預測得到的非飽和滲透系數非常接近。
　　 (3)最后分析了6

4、種壓實度試樣飽和滲透系數隨壓實度的變化規(guī)律，為后面討論相對滲透系數奠定了基礎;同時，從中選取3種壓實度試樣對其相對滲透系數隨飽和度的變化規(guī)律進行了分析，有助于定性討論相同干濕條件下壓實度對相對滲透系數的影響。基于以上研究，根據干化階段的試驗數據推導了以飽和度S和壓實度λ為自變量的歸一化滲透函數表達式;并選取壓實度為90.0％和77.8％試樣濕化階段的試驗數據對表達式進行了驗證。驗證表明，實測滲透系數與預測滲透系數吻合度總體較好，推導出的