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石灰改良黄土渗透性与孔隙结构的关系研究

2021-04-12张雪娇杨雪强

广东工业大学学报 2021年3期

张雪娇,刘 攀,杨雪强,汪 洋

(广东工业大学 土木与交通工程学院,广东 广州 510006)

渗透特性是土的重要工程性质之一[1-2],影响着土的强度、变形等性质。在路基路堤排水工程,临水边坡、土石坝及垃圾填埋场防渗工程中均涉及到土体的渗流稳定性分析。因此,研究土体的渗透特性对解决沿海及河流沿岸水工构筑物的工程问题具有重要的实际参考价值。

土是一种多孔介质的岩土工程材料,由于其内部含有相互连通的孔隙,为水在土中的渗流提供了天然的优势通道。因此,渗透性能的大小与孔隙结构的形态、大小、分布及连通性等密切相关[3-5]。目前,关于土的渗透性与孔隙结构关系的研究主要有两种,一种是利用渗透试验从宏观角度建立渗透系数与孔隙比的函数关系。Taylor[6]基于大量的砂土渗透试验数据分析,发现k与e3/(1+e)存在良好的线性相关关系,并建立了适用于砂土的渗透系数与孔隙比的经验公式;Mbonimpa等[7]在考虑了渗流液体特性、固液界面特性等更为复杂的因素对渗透系数的影响基础上,建立了多孔介质渗透系数与孔隙的函数关系,并指出k与e5/(1+e)之间的线性关系仅适用于软黏土。曾玲玲和陈宗先等[8-9]基于黏性土的渗透系数变化规律,指出可以采用形如lgk-e、lgk-lge及lgk-lg(1+e)半对数或双对数形式表达渗透系数与孔隙比的函数关系;洪勃和高燕燕等[10-11]在黄土的渗透试验中发现可以采用幂函数或指数函数拟合预测渗透系数与孔隙的数学关系。

另一种是利用微观测试技术[12-18]从微观角度研究土体的渗透系数与微观孔隙结构参数之间的关系。……

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