上海深部硬土渗透特性试验研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2008／16(5)-0630-04上海深部硬土渗透特性试验研究张阿根①李洪然②叶为民②(①上海房屋土地资源管理局上海200002)(②同济大学地下建筑与工程系上海200092)摘要上海深部硬土层的沉降显著滞后于水位变化，本文通过一系列渗透试验进行了相关问题的研究，包括初始水力坡度，结核对渗透性的影响，压力对渗透性的作用，以及孔隙比与渗透系数之间规律的研究。结果表明硬土的渗透速率与水力坡度之间符合良好的线性关系，满足达西定律；大量的致密结核对渗透性

2、影响微弱；应力增加导致渗透性降低，渗透系数与孔隙比呈指数规律变化。基于试验成果评价了1989—2007年天然硬土的渗透性变化，此期间硬土层边界水位下降了近30m，硬土层的沉降造成了该层渗透性的降低，但土层的平均渗透系数改变不大。关键词硬土渗透特性一i曲线起始水力坡度硬质结核中图分类号：TU443文献标识码：AEXPERⅡENTALSTUDYoNPERMEABILITYoFHARDCLAYATDEEPDEPTHDIiSHANGHAIZHANGAgen~LIHongran②YEWeimin②((~)ShanghaiMunicipalHo

3、using-andResourceAdministrationBureau，Shanghai200002)((~DepartrnentofGeotechnicalEngi'neering。TongfiUniversity，Shanghai200092)AbstractThelayersubsidenceofhardclayatdeepdepthinShanghiailagsbehindthewaterlevelchange．Itisnecessarytostudythepermeabilityofthehardclay．Aserie

4、softestsontheclaypermeabilitywascarriedoutinor—dertosettlesomequestions．Thesequestionsincludeinitialhydraulicgradient，influenceofhardagglutinatetothepermeabilityandrelationofpermeabilitytopressureandpore．Theresultshowsthattheseepagevelocitykeepsalinearrelationtothehydr

5、aulicgradientwell，abidingtheDarcylaw．Thecompactagglutinatehaslittleinfluenceonpermeability．Thepermeabilityreduceswhilethestressincreasesandchangeswithporesfollowingtheexponentiallaw．Baseonthetestresults，thepermeabilitychangeofthenaturalhardclayduring1989—2007isestimate

6、d．Theboundarywaterleveldroppedalmost30meters．ThehardlayersubsidencecausedthepermeabilityreductionbuttheaveragepermeabilitychangewasnotSOmuch．KeywordsHardclay，Permeability，Seepage，Shanghai，Groundsubsidence，Hydrogeology更新统粘性土，由于土质坚硬，简称硬土，多为平1引言原一湖泊相。由1998—2008年的地面分层沉降监上海

7、地区深部普遍分布有较大厚度的第四纪下测获知，在相邻含水层水位波动回升情况下，存在着收稿日期：2008—03—25；收到修改稿日期：2008—07—18．基金项目：国土资源部和上海市共同资助项目(No．200413000020)．第一作者简介：张阿根，探矿工程专业．Email：lihongran6981@163．COB16(5)张阿根等：上海深部硬土渗透特性试验研究631∞∞∞∞显著的滞后变形行为_1，这是以前未曾发现的现和有荷条件下，进行有、无结核硬粘土渗透特性的对象，是引起目前上海地面沉降的主要原因之一，深部比；(3)不同荷载条件

8、下，压力和土的孔隙比与渗透粘土性质与浅部粘土存在一定差异，近年来，逐渐引系数关系。起国内外的重视。本文主要开展上海深部硬土渗透特性方面的研3渗透特性及规律的分析究，主要包括硬土的初始水力坡度研究，两种典型硬土渗透规律对比研究，应力与变