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(同济大学 a.土木工程学院；b.岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092)

1 研究背景

非饱和土体的渗透特性是学术界和工程界长期关注的问题。非饱和渗透系数是非饱和土渗透特性的重要参数，它是基质吸力的函数，变化范围可达数个数量级[1]。目前，室内试验常用瞬时截面法测定非饱和渗透系数。瞬时截面法是一种非稳态方法，试样内部的流速随时间而变化，需实时监测试样渗流状态下多个截面的含水率(吸力)的变化，最后通过Darcy定律计算得到渗透系数。

瞬时截面法的技术关键在于不同截面处的含水率(吸力)随时间变化情况的测定。目前常用的测量非饱和土含水率或吸力的传感器探头主要有张力计[2-3]、湿度计[4-5]和基于时域反射技术(TDR)的波导探针[6-7]。这些设备都需与土样直接贴合，不但使土样截面积发生变化，还会因接触面存在缝隙而影响渗流的均匀性，导致水的流速计算产生误差。此外，传统吸力测量探头尺寸较大，导致各个量测截面间隔较大，降低了试验的精度[1]。

为避免水分探测设备与土样接触而引起的试验误差，有学者提出通过测量γ射线在土中的变化确定土的含水率[8-9]，但此方法对安全防护的要求较高，应用存在一定的限制。

核磁共振技术是一种先进的水分探测技术，具有灵敏度高、测试速度快、被测物无损、对人体无害等优点[10]，已在石油化工、生命科学、食品加工、农业等领域广泛应用。在岩土工程领域，已有很多学者利用该方法开展了相关的研究工作。……