土的滲透性試驗研究及其應用性探討

土的滲透性是巖土工程和工程地質評價的重要內容，常以滲透系數表示，滲透系數是衡量土體的滲透性能的一項重要物理力學指標。本文在對土的滲透理論、影響因素、土的滲透性的試驗方法等系統總結的基礎上，提出了一種新的土的滲透性研究思路和試驗方法，考慮土體應力狀態改變對其滲透性的影響，以及細粒含量對土的滲透性的影響。采用不同細粒含量的試樣，利用閻長虹教授研制的SLB-1應力應變控制式三軸剪切滲透試驗儀，對土的滲透特性進行室內試驗研究。試驗結果表明土的孔隙比隨著固結壓力的增加呈下降趨勢，細粒含量高的土的壓縮性要大于細粒含量低的土。同時隨著壓力的增加，土的滲透系數也逐級減小。同樣，固結壓力對土的滲透性有影響，而且細粒含量高的土更為敏感，固結壓力的增加對土的滲透性的影響要大于其對孔隙比的影響，對松散土的影響要大于對密實土的影響。對于其它物理狀態相同，只有初始孔隙比不同的土樣，其滲透系數隨孔隙比、固結壓力的變化關系可用線性公式擬合。將三軸滲透試驗結果與南55型試驗的試驗結果進行對比，發現南55型滲透儀的試驗結果普遍大于三軸儀滲透試驗結果，可以認為南55型滲透儀試驗結果是土樣“零荷載條件”的滲透系數。最后本文對試驗結果的應用性進行探討，用巖土工程有限元軟件Plaxis對堤基中含有粉土層的堤防滲流特性及整體穩定性作了數值分析，重點研究了滲透系數對土體滲流特性及堤防穩定性的影響。