土的渗透性试验研究及其应用性探讨

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土的渗透性是岩土工程和工程地质评价的重要内容,常以渗透系数表示,渗透系数是衡量土体的渗透性能的一项重要物理力学指标。本文在对土的渗透理论、影响因素、土的渗透性的试验方法等系统总结的基础上,提出了一种新的土的渗透性研究思路和试验方法,考虑土体应力状态改变对其渗透性的影响,以及细粒含量对土的渗透性的影响。采用不同细粒含量的试样,利用阎长虹教授研制的SLB-1应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪,对土的渗透特性进行室内试验研究。试验结果表明土的孔隙比随着固结压力的增加呈下降趋势,细粒含量高的土的压缩性要大于细粒含量低的土。同时随着压力的增加,土的渗透系数也逐级减小。同样,固结压力对土的渗透性有影响,而且细粒含量高的土更为敏感,固结压力的增加对土的渗透性的影响要大于其对孔隙比的影响,对松散土的影响要大于对密实土的影响。对于其它物理状态相同,只有初始孔隙比不同的土样,其渗透系数随孔隙比、固结压力的变化关系可用线性公式拟合。将三轴渗透试验结果与南55型试验的试验结果进行对比,发现南55型渗透仪的试验结果普遍大于三轴仪渗透试验结果,可以认为南55型渗透仪试验结果是土样“零荷载条件”的渗透系数。最后本文对试验结果的应用性进行探讨,用岩土工程有限元软件Plaxis对堤基中含有粉土层的堤防渗流特性及整体稳定性作了数值分析,重点研究了渗透系数对土体渗流特性及堤防稳定性的影响。
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