[发明专利]一种不同水力梯度下黏土饱和非线性渗透系数的预测方法

摘要

本发明属岩土工程领域，涉及一种不同水力梯度下黏土饱和非线性渗透系数预测方法，基于毛细理论将基质吸力视作孔隙通道尺度分布的指标，通过压力板仪及GDS渗透试验，得出测试黏土的土‑水特征曲线和饱和渗透系数及基质吸力和起始水头存在的修正系数c；基于c值计算每级孔隙通道的起始水力梯度，利用TK饱和渗透系数模型算出综合渗透比例常数kc；在已知实际水力梯度条件下，对不同大小的孔隙通道是否发生渗流进行判别，将已发生渗流的所有孔隙通道渗透系数相加得到相应实际水力梯度下的土体饱和渗透系数，从而确定该土不同水力梯度下饱和非线性渗透系数。本发明对土体非线性渗流及起始水头研究具有重要意义，同时可为堤坝防渗工程起到科学指导作用。

主权项

1.一种不同水力梯度下黏土饱和非线性渗透系数的预测方法，其特征在于：所述不同水力梯度下黏土饱和非线性渗透系数的预测方法包括以下步骤：/n1)通过压力板仪实验，测得土样的土-水特征曲线，将土-水特征曲线按体积含水率划分为n等分，每等分对应不同孔径级别的孔隙通道；/n2)基于Young-Laplace方程及土体孔隙中自由水的流动要克服黏性土孔隙的粘滞阻力特点，得出起始水头与进气值的关系，并通过GDS实验测得土样的起始水头，得出进气值与渗透水压的修正系数；/n3)通过GDS实验，测得所用土样在最大水头压力下的饱和渗透系数k_s，根据步骤1)测得的土水特征曲线得出的体积含水率以及经过步骤2)修改正后的起始水头之间的关系，结合T-K饱和渗透系数模型，反算出综合渗透比例常数k_c；所述同一类型土样的综合渗透比例常数k_c为一个定值；/n4)利用步骤3)获得的综合渗透比例常数k_c计算每级孔隙通道的渗透系数。/n