层状土毛细水上升过程中Lucas-Washburn模型评价及修正

• 作者: 孙梦雅 施斌 曹鼎峰 郝瑞 魏广庆
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 层状土 主动加热光纤法(AHFO) 毛细水 Lucas-Washburn渗吸模型
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 工程地质
• 页码范围: 84-92
• 页数: 9页
• 分类号: TU411.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2018.06.13

摘要

受界面效应影响,毛细水在层状土中运移规律还难以用描述均质土中水分运移规律的Lucas-Washburn(LW)渗吸模型进行描述.基于此,本文设计了层状土室内模型试验,采用分布式的主动加热光纤法(简称AHFO)监测毛细水上升过程.根据AHFO测试结果,进一步对LW模型进行了修正,提出了适用于描述层状土中毛细水上升规律的ILW模型,并对ILW模型进行了试验验证.试验结果表明:(1)当毛细水湿润锋抵达“黏土(下部)-砂土(上部)”界面时,会产生“毛细屏障作用”,从而导致上部砂土中毛细水含水率急剧下降;(2)“毛细屏障作用”由砂土和黏土中的基质吸力不均衡造成,基质吸力大小由含水率决定;(3)当毛细水湿润锋抵达“砂土(下部)-黏土(上部)”界面时,在界面处出现“反毛细屏障作用”,从而导致上部黏土层中的含水率比相邻下部砂土层含水率更高;(4)虽然常见的LW模型可准确预测均质土中毛细水上升高度及速率,但受“毛细屏障作用”和“反毛细屏障作用”影响,LW模型在层状土中失效;(5)相比LW模型,ILW模型精度更高,能够更加准确地描述层状土中毛细水上升规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施斌	南京大学地球科学与工程学院	291	5962	43.0	65.0
2	曹鼎峰	南京大学地球科学与工程学院	12	62	3.0	7.0
3	魏广庆		28	178	8.0	12.0
4	孙梦雅	南京大学地球科学与工程学院	9	13	3.0	3.0
5	郝瑞	南京大学地球科学与工程学院	4	5	1.0	2.0