李 奕 王 清

(湖北工业大学 武汉 430068 )

前言

透明土具有模拟天然岩土的内部渗流、观测土体变形等优点，针对于不同的天然土壤，不同类型的透明土材料被挖掘出来模拟不同类型的土壤。常用的透明土材料有:用于模拟砂土的熔融石英砂，硅胶；用于模拟黏土的无定型二氧化硅；用于模拟海洋沉积物的水晶珠(Aquabeads)；用于模拟临海地区软黏土的硅酸镁锂粉末(Laponite RD)。Laponite RD作为一种新型透明土材料，其化学物质成分主要是硅酸镁锂。自然状态下硅酸镁锂处于白色粉末状，与水按照一定比例混合会形成透明状的胶凝混合物。硅酸镁锂透明土常常被用于模拟海相软黏土，这种材料最早被Alvarez和Mauricio[1]提出用于模拟地下水沉积物。Gidley 和 Gidley[2]以Laponite RD为原材料配制了透明土用于模拟海相软黏土，并且对于土体中的流体运动路径和滑移面进行了观察。 Wallace和Rutherford[3]经过对Laponite RD的研究发现，这种材料的性能与Aquabeads的特性较为相似。Beemer和Aubeny[4]以此配制成的透明土研究了安装拖拽锚的运动轨迹。

由于软黏土基本物理特性与普通土壤的差异性，这决定了其位于地质工程中的特殊地位。近年来，透明土被广泛应用于模拟试验研究[5-7]。但对于硅酸镁锂(Laponite RD)这种新型材料的研究仍然较少，其被作为模拟软黏土的可行性研究还不够，因此笔者以硅酸镁锂为基本材料制备了不同固液质量比的透明软黏土试样，对其进行GDS柔性壁渗透试验，对该种新型材料的渗透机理进行了深入研究。

1 试验材料

图1 硅酸镁锂(Laponite RD)粉末状