对粘性土孔隙水渗流规律本质的新认识(论).pdf

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1、第24卷第1期地球学报Vol.24No.12003-02／91-95ACTAGEOSCIENTIASINICAFeb.2003／91-95对粘性土孔隙水渗流规律本质的新认识王秀艳1，2）刘长礼2）（1）吉林大学建设工程学院，吉林长春，130026；2）中国地质科学院水文地质环境地质研究所，河北石家庄，050061）摘要对粘性土中孔隙水运动规律具有若干种不同认识，用传统粘性土结合水运移的理论无法作统一的解释，妨碍了该领域许多理论和实践问题的解决。本文对粘性土孔隙水渗透规律提出了不同于传统结合水运移理论的新认识，认为粘性土饱水时，存在

2、重力水、毛细水和结合水，水在土中渗透运动是不同的水力梯度条件下3种孔隙水相互转化、综合作用的结果，而参与运动的孔隙水的释出规律，决定了粘性土孔隙水不同的渗透规律。关键词粘性土孔隙水渗透规律新认识NewunderstandingoftheregularityofwaterseepageinCohesivesoil1，2）2）WANGXiuyanLIUChangli（1）CollegeofConstructionengineering，JilinuniOersity，Changchun，Jilin，130026；2）Institute

3、of~ydrogeologyandengineeringGeology，CAGS，Shijiazhuang，~ebei，050061）AbstractThereexistdifferentviewpointsinliteratureandreferencematerialsconcerningporewatermovementincohesivesoil，andtraditionaltheorieshavefailedtomakereasonableexplanations.Asaresult，sometheoreticaland

4、practicalproblemsinthisfieldhavenotyetbeensolved.Theauthorsputforwardanewviewpointonthebasisofmanyresearchesandpermeabilitytestsinsaturatedco-hesivesoil，holdingthatthemovementregularityofwaterseepageresultsfromthemutualtransformationofboundwater，capillarywaterandgravi

5、tationalwaterunderdifferenthydraulicgradients.Thereforethereleasinglawofgravitationwatergovernsthediffe-rentporewaterseepageregularitiesincohesivesoil.Keywordscohesivesoilporewaterseepageregularitynewunderstanding1982；Dixox等，1992a，1992b）相继对粘性土中结合1问题的提出水渗透规律进行了研究，取得了丰硕

6、成果。但是，由随着经济建设的发展，人类工程活动引起的与于土中结合水渗流理论的局限，这些学者绝大多数粘性土孔隙水渗透有关的或受其控制的工程地质、研究的是包括非结合水与结合水在内的孔隙水渗水文地质和环境地质问题（如海水入侵、地面沉降、流。但他们只用结合水观点去研究、分析这个问题，地基处理、水利工程渗漏、废物地质处置中的渗漏造使得对孔隙水渗流规律的认识存在下列4种观点成的污染等）日趋严重。粘性土孔隙水渗透规律已（唐大雄等，1987）。成为解决这些问题的基础性和关键性的问题。（1）粘性土中水渗流完全符合达西定律，如图20世纪40年代，原苏

7、联就开始对土中孔隙水1-a，即使在小的水力梯度时也如此。偏离达西定律渗流规律进行了研究。中国学者张忠胤在20世纪现象是试验误差造成的。60年代早期也开始对这一领域进行研究。而后，中（2）达西定律在小梯度时不适用，如图1-b，当I国学者（冯小蜡等，1991；汪明，1985；宿青山，1994）小于I0（I0为起始水力梯度）时，土中无渗透发生，和国外学者（Zhilenkov，1972；Low，1979；Sposito，O-I线不过原点。当I大于I0时，O-I曲线呈线性本文由国家自然科学基金项目（批准号：49502043）资助。改回日期：

8、2001-11-24；责任编辑：宫月萱。第一作者：王秀艳，女，1965年生，副研究员，从事岩土工程、环境工程研究。92地球学报2003年上述4种渗流曲线，是无法用结合水渗流理论进行统一解释的，因为一般饱和粘性土都存在重力水、毛细水和结合水，所以绝大