陕北非饱和重塑红土渗透特性试验研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（１）０１０６０６陕北非饱和重塑红土渗透特性试验研究陈伟李文平刘强强王丹志（中国矿业大学资源与地球科学学院徐州２２１１１６）摘要以实测土水特征曲线为基础，采用ＶａｎＧｅｎｕｃｈｔｅｎ模型，详细研究了干密度和体积含水量对非饱和保德组红土渗透特性的影响。研究表明：不同干密度下，在半对数坐标系中，非饱和保德组红土渗透系数与体积含水量呈现出近似直线关系，非饱和保德组红土渗透系数随体积含水量的增大而单调加速增大，且密实状态非饱和保德组红土渗透系数对体积含水量的变化比较敏感。不同

2、干密度下，在半对数坐标系中，非饱和保德组红土渗透系数与基质吸力之间呈现出指数函数关系，且非饱和保德组红土渗透系数随基质吸力的增大而减小，当土体干密度较大时，非饱和保德组红土渗透系数随基质吸力的增大变化较大，同样表明密实状态非饱和保德组红土的渗透系数对干密度的变化比较敏感。关键词非饱和土保德组渗透系数体积含水量基质吸力干密度中图分类号：ＴＵ４１１文献标识码：ＡＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＰＥＲＭＥＡＢＩＬＩＴＹＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＵＮＳＡＴＵＲＡＴＥＤＡＮＤＲＥＭＯＵＬＤＥＤＬＡＴＥＲＩＴＥＩＮＮＯＲＴＨＥＲＮＳＨＡＡＮＸＩＰＲＯＶＩＮＣＥＣＨ

3、ＥＮＷｅｉＬＩＷｅｎｐｉｎｇＬＩＵＱｉａｎｇｑｉａｎｇＷＡＮＧＤａｎｚｈｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｎｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄＢａｏｄｅＦｍ．ｌａｔｅｒｉｔｅａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙａｄｏｐｔｉｎｇＶａｎＧｅｎｕｃｈｔｅｎｍｏｄｅｌｏｎｂａｓｉｓｏｆｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓ

4、ｕｌｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ，ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｓｅｍｉｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ．Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｅｄｔｏｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆ

5、ｆｉｃｉｅｎｔｏｆｄｅｎｓｅｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｌａｔｅｒｉｔｅｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｃｈａｎｇｅｏｆｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ．Ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｈａｓａｎｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｍａｔｒｉｃｓｕｃｔｉｏｎｉｎｓｅｍｉｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ．Ｔｈｅｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙｄｅｃｒ

6、ｅａｓｉｎｇｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｍａｔｒｉｃｓｕｃｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙｏｆｓｏｉｌｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈ，ｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｌａｔｅｒｉｔｅｉｓｃｈａｎｇｉｎｇｍｏｒｅｖｉｏｌｅｎｔｌｙｗｉｔｈｃｈａｎｇｅｏｆｍａｔｒｉｃｓｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｄｅｎｓｅｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｌａｔｅｒｉｔｅｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｃｈａｎｇｅｏｆｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＵｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｉｌ，Ｂａ

7、ｏｄｅＦｍ．，Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，Ｍａｔｒｉｃｓｕｃｔｉｏｎ，Ｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ收稿日期：２０１３－０８－２２；收到修改稿日期：２０１３－１２－１６．基金项目：国家自然科学基金项目（４１１７２２９０，４０５７２１６０）资助．第一作者简介：陈伟，主要从事煤矿水文地质工程地质、矿井水害防治等方面的研究．Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｗｅｉ．０９３０＠１６３．ｃｏｍ２２（１）陈伟等：陕北非饱和重塑红土渗透特性试验研究１０７１ｍ＝１－（２）１引言ｎ基于式（１）的土－水特征曲线模型，渗透系数