【摘 要】
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土体渗透系数的计算和获取是一项重要且复杂的工作。通过管涌试验获得级配连续系列和级配不连续系列砾石土样在各侵蚀阶段下的水力梯度、渗流流速实测值,并结合Kozeny-Carman公式、Amer-Award公式、Kovacs公式等模型公式理论值进行相互比较,探索模型公式于管涌试验中的阶段适用性和整体适用性。以CT扫描重构的方式对级配不连续砾石土三维层析成像,提取单元体进行X、Y、Z方向上渗流模拟揭示级配
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土体渗透系数的计算和获取是一项重要且复杂的工作。通过管涌试验获得级配连续系列和级配不连续系列砾石土样在各侵蚀阶段下的水力梯度、渗流流速实测值,并结合Kozeny-Carman公式、Amer-Award公式、Kovacs公式等模型公式理论值进行相互比较,探索模型公式于管涌试验中的阶段适用性和整体适用性。以CT扫描重构的方式对级配不连续砾石土三维层析成像,提取单元体进行X、Y、Z方向上渗流模拟揭示级配不连续砾石土样本身的渗透特征。本文主要工作内容和研究结论如下:（1）管涌渗透破坏前期土体渗透系数实测值接近Kozeny-Carman公式理论计算值,管涌渗透破坏中期渗透系数实测值接近Amer-Award公式理论计算值,管涌渗透破坏后期渗透系数实测值及管涌发生时的临界水力梯度值接近Kovacs公式理论计算值。（2）0.25-0.5mm缺失系列砾石土,细颗粒粒径间隔小,土样内部渗流流速快;0.5-1mm缺失系列砾石土,细颗粒粒径间隔大,土样内部渗流流速较快;1-2mm缺失系列砾石土,细颗粒粒径平均分布在0.075-1mm区域范围内,细颗粒粒连续无间隔,土样内部水体渗流流速慢。0.25-0.5mm缺失系列砾石土除管涌试验中期外,其他时期土样内部渗流流速均随孔隙率的减少而下降,其导致该系列砾石土细颗粒含量越低越容易发生管涌的现象。0.5-1mm和1-2mm缺失系列砾石土则相反,砾石土在相同侵蚀阶段下水体渗流流速随土样孔隙率的下降而升高,其导致砾石土细颗粒含量越高越容易发生管涌的现象。（3）在拟合整体管涌渗透破坏过程水力梯度和渗流速度等参数方面,颗粒级配连续系列和颗粒粒径0.25-0.5mm缺失系列砾石土管涌试验Kozeny-Carman公式计算值较准确,颗粒粒径0.5-1mm和1-2mm缺失系列砾石土Amer-Award公式计算值较准确。（4）在数字岩心层析成像过程中,数字岩心参数和实测砾石土参数计算各模型公式渗透系数理论值之间的误差率为6.404%-11.039%,两者偏差较小。（5）1-2mm缺失系列的各细颗粒含量数字岩心土样于X轴方向上的绝对渗透率均为最大,Y轴次之,Z轴最小;整体上该系列数字岩心土样各轴方向上的绝对渗透率大部分随细颗粒含量的提高而下降。
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