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中国铁道科学2024年第01期:高速铁路微膨胀泥岩破碎土非饱和渗透特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:余云燕;丁小刚;薛彦瑾;罗崇亮;李永鹏;

单位:兰州交通大学土木工程学院;甘南藏族自治州交通运输局;

摘要:非饱和渗透系数是非饱和膨胀泥岩土体渗流分析及水-力耦合研究的基础,对工程建设和工程病害预防具有重要意义。以新疆哈密地区微膨胀泥岩破碎土为例,制备4种不同初始干密度重塑土样,采用压力板法和滤纸法试验测量其土-水特征曲线,采用变水头试验测量土样饱和渗透系数;通过自主研制的土柱渗流试验装置进行恒定体积条件下一维土柱入渗试验,探究湿润锋前进法和瞬态剖面法的适用性,以获得不同初始干密度土体的非饱和渗透性曲线,并结合试验值对Childs和Collis-Geroge (CCG)渗透系数预测模型进行修正。结果表明:新疆哈密微膨胀泥岩破碎土的基质吸力范围为1~10~5 kPa,渗透系数范围为10~(-9)~10~(-4) cm·s~(-1);试验土样初始干密度越大,大孔隙占比越小,阻渗作用越明显;CCG渗透系数预测模型可较好地反映土体渗透性曲线发展趋势,但在量值上随吸力的增加逐渐“远离”土体实测渗透性曲线;修正后的CCG渗透系数预测模型可反映不同初始干密度下土体渗透性曲线的发展规律。

关键词:高速铁路;;膨胀泥岩;;瞬态剖面法;;土-水特征曲线;;渗透系数;;CCG渗透系数预测模型

基金资助:甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-28);; 甘肃省科技计划资助项目(21YF5GA050);; 甘肃省自然科学基金资助项目(22JR11RA161);; 甘肃省优秀研究生“创新之星”资助项目(2022CXZX-528)