考虑竖向附加应力作用的一维垂直土柱仪研制与应用

• 作者: 孙佩娜 庞腾腾 张林 张登飞 陈存礼
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 竖向附加压力 降雨 土柱 非饱和渗透
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 工程地质
• 页码范围: 112-119
• 页数: 8页
• 分类号: P642.11+4|TU411.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.201909054

摘要

渗透系数是研究实际工程渗水问题的关键参数之一.以往对于非饱和土渗透系数的试验研究中,增湿工况较为单一,极少考虑竖向附加应力的影响.基于此,开发了一套一维垂直土柱试验装置以弥补这一缺陷.该装置主要由试验台架、土柱筒、竖向加载装置、供水装置、水分传感器、张力传感器以及数据采集系统等组成,可模拟竖向附加应力作用下降雨、积水入渗、毛细上升工况,可测定增湿过程中水的入渗量与浸润峰时程线、土柱竖向变形以及不同截面的体积含水率与基质吸力的时程曲线,基于瞬态剖面法可获得不同截面处增湿时土的非饱和渗透系数与吸力关系.最后,以兰州Q3非饱和粉质黄土为例,初步开展了不同竖向附加应力作用下土柱积水入渗试验,分析入渗量、湿润锋、体积含水率、吸力及竖向变形时程线变化规律,获取渗透系数与吸力关系的渗透函数变化规律,通过对比类似试验结果,表明试验结果符合渗水规律,验证了研制土柱仪的有效性,但其可靠性还需进一步研究.本试验装置为不同工况下非饱和土体变形、水分迁移规律及渗透特性研究奠定基础,并获得相应试验参数.