[发明专利]重塑非饱和粉质粘土渗透系数的测量及验证方法

摘要

本发明公开了重塑非饱和粉质粘土渗透系数的测量及验证方法，涉及地质工程技术领域，利用非饱和土的三轴仪，采用了直接法和间接法测量了非饱和重塑粉质粘土的渗透系数。结果表明，非饱和土的渗透系数可以通过间接法推导和直接法测量加以确定，通过试验，不但实现了非饱和土渗透系数的直接测量，而且也验证了间接法测量的渗透系数的可靠性。

主权项

重塑非饱和粉质粘土渗透系数的测量及验证方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：制取试样，根据非饱和土实际状态，控制土试样的密度在一定值，采用分三层层压实法配置多种质量含水量的试样；间接测量，使用改进的三轴压力室在多种不同围压下测量不同质量含水量土试样的孔隙水压和孔隙气压，待每一级质量含水量、每一级围压下测得的孔隙气压和孔隙水压稳定后，记录所述孔隙气压和孔隙水压；绘制特征曲线，得到不同质量含水量下土试样的孔隙气压和孔隙水压后，根据孔隙气压和孔隙水压求得每一级质量含水量的土试样的基质吸力值，然后将定围压下的质量含水量和对应的基质吸力值绘制成土‑水特征曲线，同时也把饱和质量含水量和最小质量含水量以及对应的基质吸力值作为上下界限值点绘制在所述土‑水特征曲线上；三次样条插值，用三次样条对所述土‑水特征曲线进行插值，得到一条插值曲线，在饱和质量含水量和最小质量含水量之间将质量含水量数值m等分，得到相应等分点处的质量含水量和基质吸力值；渗透系数计算，将上面获得的各项数据带入以下公式，计算在饱和质量含水量和最小质量含水量之间等分点处质量含水量对应的渗透系数：kw(θw)i=kskseTs2ρwg2μwθspN2Σj=im{(2j+1-2i)(μa-μw)j-2}]]>其中，kw(θw)i为第i间段的质量含水量θw对应的渗透系数，第i＝1间段表示和饱和质量含水量相邻的段，第i＝m间段表示和最小质量含水量相邻的段，ks为实测饱和渗透系数，kse为计算饱和渗透系数，Ts为水表面张力，ρw为水密度，g为重力加速度，μw为水的绝对粘度，θs为饱和质量含水量，p为考虑不同尺寸孔隙间相互作用的常数，本实施例中取2，N为饱和质量含水量和零质量含水量之间的计算间断的总数，(μa‑μw)j为对应于第i间段中点的基质吸力；直接测量，使用三轴压力室测量定围压下不同质量含水量的土试样的渗透系数；试验结果验证，将间接法计算得到的渗透系数和直接法测量得到的渗透系数进行比较，如果二者的误差在一定范围内，则说明间接法计算得到的渗透系数真实可靠。