[发明专利]干湿循环下温度-应力一体化控制的柔性壁渗透试验方法

说明书

本发明提供一种干湿循环下温度‑应力一体化控制的柔性壁渗透试验方法，本发明涉及岩土工程土工试验领域。该试验方法包括干湿度循环、施加轴压、排除气泡、渗透试验等步骤，可以通过对不同试样进行不同干湿循环次数、不同试验温度、不同固结压力、不同注入气压和不同注入围压等一系列的渗透测试，并得到大量关于土体压力‑变形‑渗透的数据，实现了在多个影响因素下渗透系数的测定，弥补了现有柔性壁渗透试验的不足，更加节省人力和时间。

技术领域

本发明涉及岩土工程土工试验领域，尤其涉及一种干湿循环下温度-应力一体化控制的柔性壁渗透试验方法。

背景技术

进入21世纪，我国不断推进工程项目建设，促进经济社会平稳发展，但在施工过程中往往遇到一些工程地质问题。其中，渗透系数是代表土的渗透性强弱的一个定量指标，也是工程应用中必须测量的一个基本参数。同时在现实条件下，湿度变化引起的干湿循环、温度变化、应力变化等外界因素，均会对岩土体的渗透性造成不同的影响，因此，获取土体在干湿循环、温度和应力变化下的渗透系数，真实模拟现场环境，是深入了解土体裂隙发育对渗流作用影响机理的关键问题，也是服务于工程项目建设的重要工作。

为了在渗透试验中考虑外界影响，题为“干湿/冻融作用下改良隔离墙的渗透性及孔隙结构”，刘科，刘霖，张永鹏，《建筑材料学报》的文章指出一种测试方法，通过采用TST-55型刚性壁土壤渗透仪进行渗透试验，该方法可以简便的测量渗透系数，但所提试验方法并未考虑由于试样干湿变形，安装不到位等因素造成无法与侧壁紧密接触，发生侧漏的现象，会造成无法准确测量土体的渗透系数，同时也未考虑实际环境中的温度，应力条件和渗透液为重金属液、有机污染液、强酸和强碱时对材料渗透性的影响，且测量过程需要人工操作，过程繁琐。

题为“Effect of pore fluid and wet-dry cycles on structure andhydraulic conductivity of clay”，Thyagaraj T，Julina M.《Geotechnique Letters》，2019，9(4)：348-354.(“孔隙流体和干湿循环对粘土结构和导水率的影响”，《岩土技术快报》，2019年第9卷第4期348-354页)的文章提出一种测试方法，通过采用固结刚性壁渗透方法，对实际情况下应力影响可以进行模拟，但所提试验方法并未考虑由于试样干湿变形，安装不到位等因素造成无法与侧壁紧密接触，发生侧漏的现象，会造成无法准确测量土体的渗透系数，同时也未考虑实际环境中的温度和渗透液为重金属液、有机污染液、强酸和强碱时对材料渗透性的影响，且测量过程需要人工操作，过程繁琐。

题为“Cracking and water seepage of Xiashu loess used as landfillcover under wetting-drying cycles”，Lu H，Li J，Wang W，Wang C.《EnvironmentalEarth Sciences》，2015，74(11)：1-10.(“下蜀黄土在干湿循环下用作垃圾填埋场覆盖层的开裂和渗水”，《环境地球科学》，2015年第74卷第11期173-179页)的文章提出一种测试方法，通过采用PN3230M环境土壤柔性壁渗透仪测量材料渗透系数，该方法可以有效避免液体侧壁渗漏现象，对渗透系数进行精准测量，但前提是将材料整体安装入仪器中，该方法并未考虑在经历更多次干湿循环后土体结构完全破坏后，材料在仪器中的安装与测量准确性问题，同时也未考虑实际环境中的温度，应力条件和渗透液为重金属液、有机污染液、强酸和强碱时对材料渗透性的影响，且测量过程需要人工操作，过程繁琐。

综上所述，现有的技术主要存在如下的不足：

1.现有方法采用刚性壁渗透方法进行干湿循环后材料的渗透系数测量，但未考虑由于试样干湿变形而发生侧漏的现象，在外界环境作用下的试样干湿循环、温度、应力联合作用，以及当渗透液为重金属液、有机污染液、强酸和强碱时，渗透液对仪器因腐蚀导致渗透系数的测量误差；