过渡型粗粒土渗透变形试验及破坏类型判别

• 作者: 刘孟适 罗强 连继峰 郭建湖
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 土力学 粗粒土 渗透变形试验 类型判别 毛细管模型 弯曲率
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 土工基础
• 页码范围: 3102-3110
• 页数: 9页
• 分类号: TU411.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2017.0431

摘要

工程中细料含量介于25％～35％的骨架密实型粗粒土通常表现出良好力学性能,但渗流下呈现管涌或流土的过渡型破坏类型难以准确判别.通过渗透变形试验,基于Kozeny-Carman公式,采用实测渗透系数K引入反映颗粒比表面积S0和渗流弯曲率T的当量比表面积参数S'0,建立孔隙率n和S'0相等的均匀毛细管模型;根据级配特征粒径d3与毛细管直径D的关系,提出判别过渡型粗粒土渗透破坏类型的“等效渗透-平均孔径法”;借助粒组均匀球形颗粒假定,探讨过渡型粗粒土7T与n的关系.研究表明:伴随密实度增加过渡型粗粒士依次表现出发展性管涌、非发展性管涌、流土3种破坏类型;相较于未反映弯曲率的“孔隙直径法”和基于均匀土弯曲率恒定的“变截面法”,受S'0影响的D能体现实际弯曲率对土体渗透性的作用,渗透破坏类型判定结果与试验现象吻合;计算弯曲率T1随n的减小呈线性增长趋势,较好反映了土中实际渗流路径随密实度增加而变长的客观规律.