伊盼盼，牛圣宽，柳燕子(. 武昌理工学院，武汉 43003 . 长江勘测规划设计研究有限责任公司，武汉 43000)

0 引 言

非饱和土的土水特征曲线描述的是基质吸力与含水率(如饱和度或体积含水率)之间的关系，在分析非饱和土强度问题、降雨入渗引起的边坡稳定等问题时起到重要作用[1-4]。

在实验室内测定土水特征曲线的方法主要有轴平移技术方法[5]、盐溶液法[6]、TDR量测法[7]、电位计法[8]、滤纸法[9]、离心机法[10]、张力计法[11]等。上述传统的测试方法在测定试样的土水特征曲线时，要求在每级吸力下试样达到平衡状态之后再施加下一级吸力，存在测试时间较长(砂土、粉土耗时约1～2周时间，黏性土耗时约1～2月时间)、试验成本较高等问题。

近年来，许多研究者对快速测定非饱和土的土水特征曲线的方法进行了大量研究[12-15]。本文在此研究基础上开展了快速测定非饱和土土水特征曲线的测试研究。其思路为：首先开展一步流动试验得出试样的溢出水量随时间的变化曲线，结合水分运移分析模型Hydrus-1D对对该曲线进行拟合，反算出难以实测的非饱和土的土性参数，进而推算出平衡状态下非饱和土的土水特征曲线。

1 模型的基本方程

1.1 Hydrus-1D 模型的水分运动基本方程

若仅考虑土体中的一维渗流问题，可选用Richards'方程来模拟土体剖面上的水分变化规律。

(1)

式中：θ为体积含水量；K为渗透函数；h为压力水头；t为时间。

2.2 土水特征曲线

式(1)中，θ(h)为非饱和土的土水特征曲线，与压力水头h呈非线性的关系。

Hydrus-1D选用van Genuchten[16]模型来描述非饱和土的土水特征曲线，其表达式如下：