全吸力范围内高填方渠堤土持水特性及渗透系数预测研究

作     者：于怀昌 王卓然 张建豪 陈芳 刘达 YU Huaichang;WANG Zhuoran;ZHANG Jianhao;CHEN Fang;LIU Da

作者机构：华北水利水电大学地球科学与工程学院河南郑州450046 中国建筑第八工程局有限公司华北分公司天津300450 江西省水利科学院江西南昌330029 江西省水工安全工程技术研究中心江西南昌330029 

出 版 物：《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 (Journal of North China University of Water Resources and Electric Power:Natural Science Edition)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：142-151页

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：江西省水工安全工程技术研究中心开放基金项目(2023SKSG07) 江西省水利科技项目(202324YBKT04) 国家自然科学青年基金项目(51309100) 

主　　题：高填方渠堤土 持水特性 VG模型 FX模型 渗透系数 

摘      要：土体的持水特性能够反映土体的强度、渗透和变形,而土体的渗透系数是影响高填方渠堤的重要因素之一。以南水北调中线工程某高填方渠堤土体为研究对象,通过开展持水特性试验,获得了全吸力范围内膨胀土、改性土和渠基土的土-水特征曲线,并基于VG模型和FX模型对全吸力范围内这3种土体的渗透系数进行预测。结果表明:①在全吸力范围内,3种土体的含水率、饱和度和孔隙比均随吸力的增大而减小;在含水率-吸力曲线中,脱湿曲线与吸湿曲线在吸力小于200 MPa时存在明显的滞回现象。②受膨胀土的胀缩性与干湿路径影响,膨胀土和渠基土的孔隙比与吸力的脱湿曲线均低于吸湿曲线,改性土由于水泥的改性效果,其孔隙比与吸力的脱湿曲线与吸湿曲线几乎重合。③采用VG模型和FX模型拟合出3种土的土-水特征曲线,拟合度均大于0.95,并结合统计传导率模型对3种土的渗透系数进行了预测,改性土土体渗透性在全吸力范围内显著大于膨胀土和渠基土的渗透性。