密度对渗透系数与渗透变形影响试验研究

摘要 通过对不同干密度下的10个土样进行渗透试验，分析了干密度及土样的级配对土样渗透系数的影响，得出从孔隙比角度考虑可见，土样干密度越大，孔隙比越小，孔隙比的平方也越小，渗透系数与之呈现出一种正相关关系的结论。

关键词 渗透系数 ， 渗透变形， 干密度，土样级配

Abstract: according to the different dry density 10 soil samples for penetration test, analysis the dry density and the soil sample level of matching the influence of soil sample permeability coefficient, drawing from view of porosity ratio visible, soil sample dry density, the larger the void ratio is smaller, porosity ratio of the small square, the permeability coefficient and the display a positive relationship between conclusion.

Key words: the permeability coefficient, seepage deformation, dry density, the soil sample gradation

中图分类号：C33文献标识码：A 文章编号：

1.试样及试验方案

研究密度对渗透系数与渗透变形关系，试验采用同一条级配曲线，以避免数据分析时，级配变化对渗透系数与渗透变形的影响。所用土料级配曲线数据见图1。

图1 密度不同条件下的渗透系数及渗透变形试验用料级配曲线

图中粒径用筛孔径为《土工试验规程》SL237-1999中所规定的用筛孔径，累计质量百分含量指小于对应粒径的质量累计百分含量，粒径分组指相邻粒径之间的孔径，各粒组百分含量指相邻粒径之间的质量占总质量的百分含量。级配曲线采用单对数坐标，图中颗粒直径坐标轴为对数坐标。按试验时密度的不同把试样编号为TYE1至TYE10，各土样编号所对应的干密度，孔隙比，不均匀系数CU，曲率系数CC见表1。

表1 不同密度下的渗透系数及渗透变形试验土样用表

说明：文中所有表格中的干密度单位为g/cm3，渗透系数单位为cm/s。

2.试验结果及分析

通过不同密度下的渗透和渗透变形试验，得到渗透系数和渗透变形试验数据结果表（表2）和渗透变形试验结果图2（图2）。

表2 不同密度下的渗透系数和渗透变形试验结果表

图2 不同密度下的渗透系数及渗透变形试验结果图

从表中试验结果的变化趋势分析不难发现，渗透系数与密度存在相关性，而且是一种负相关趋势，随着密度的减小，渗透系数在逐渐增大，密度从2.00g/cm3减小到1.73g/cm3，渗透系数从7.7×10-3cm/s增大到9.4×10-2cm/s，渗透系数增大了10倍以上，也就是渗透系数增大的程度超过了一个数量级。从图中同样会发现，随着密度从大到小变化，i～v曲线在近直线段的斜率在逐渐增大，i～v曲线的斜率实际代表的就是土体的渗透系数。从孔隙比角度考虑可见，土样干密度越大，孔隙比越小，孔隙比的平方也越小，渗透系数与之呈现出一种正相关关系。

参考文献

[1] 中华人民共和国水利部.土工试验规程（SL237-1999）[S].中国水利水电出版社出版.1999.12

[2] 崔伯华．一种粗粒土室内渗透比较试验研究[J]．大坝观测与土工测试，1996.4(2)，15-18

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。