壓實膨脹土非飽和滲水系數(shù)函數(shù)的密度與水力滯回效應(yīng)
摘要：為探討密度與水力滯回對膨脹土非飽和滲水系數(shù)函數(shù)(hydraulic conductivity function, HCF)及非飽和滲流的影響,以壓實弱膨脹土為研究對象,開展變水頭滲透試驗獲得飽和滲透系數(shù)-孔隙比e關(guān)系。基于van Genuchten-Mualem(VGM)模型,采用TRIM(transient release and imbibition method,瞬態(tài)脫濕與吸濕)試驗方法獲得6種密度下脫/吸濕過程的HCF模型參數(shù)α,n,并構(gòu)建α,n與e的經(jīng)驗公式。基于所獲HCF模型參數(shù)在Hydrus中開展降雨入滲數(shù)值分析。結(jié)果表明:①土體密度與水力滯回對α,n影響顯著;無論脫/吸濕過程,α,n均隨e增大而增大;相同密度下,脫濕過程α,n均小于吸濕過程對應(yīng)值。②密度與水力滯回均對吸力表達的HCF影響顯著;不同e下HCF存在“交叉”現(xiàn)象:相同吸力下,交叉點前,密度小的試樣滲水系數(shù)k值大;交叉點后,密度大的試樣k值大;同一密度相同吸力下脫濕過程k值明顯大于吸濕過程k值。③密度對體積含水率θ表達的HCF影響顯著,相同θ下,密度大的試樣k值小,但不存在“交叉”現(xiàn)象;水力滯回對θ表達的HCF影響微弱,同一密度下脫/吸濕過程HCF接近。④數(shù)值分析表明,土體密度對非飽和滲流影響顯著,但密度變化對濕潤鋒前進速度快慢影響不具單調(diào)性;水力滯回對滲流分析結(jié)果影響明顯;采用形式簡單的HCF模型如VGM模型,采用α,n與e的經(jīng)驗公式,對不同密度、不同脫/吸濕路徑采用對應(yīng)的模型參數(shù)值,是綜合考慮密度與水力滯回對非飽和滲流影響的可行方法。
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巖土工程學(xué)報雜志
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