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1、34探礦工程(巖土鉆掘工程)第36卷第6期考慮微觀結(jié)構(gòu)的非飽和滲透系數(shù)計(jì)算公式牛文杰，葉為民，陳寶一，錢麗鑫‘'(1．同濟(jì)大學(xué)地下建筑與S-程系，上海200092；2．同濟(jì)大學(xué)巖土及地下工程教育部重A實(shí)驗(yàn)室，上海200092)摘要：分維理論是預(yù)測(cè)非飽和滲透系數(shù)的一種常用方法。在對(duì)有側(cè)限條件下高廟子膨潤(rùn)土的非飽和滲透系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果分析后，發(fā)現(xiàn)分維理論并不適用，其缺陷在于不能夠反映膨潤(rùn)土這種特殊粘土在水化過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)變化。因?yàn)榕驖?rùn)土是一種納米材料，其小孑L隙和大孔隙分布在水化過(guò)程中都會(huì)發(fā)生變化，而一般性粘土和砂土
2、沒有這種特殊的物理化學(xué)特性。結(jié)合Kozeny—Carman關(guān)于多孔介質(zhì)的半經(jīng)驗(yàn)公式，提出了半經(jīng)驗(yàn)一半理論的考慮微結(jié)構(gòu)的膨潤(rùn)土的非飽和滲透系數(shù)計(jì)算公式在對(duì)高廟子膨潤(rùn)土的掃描電鏡試驗(yàn)和壓汞試驗(yàn)資料分析的基礎(chǔ)上，定性驗(yàn)證了所提出公式的正確性。關(guān)鍵詞：膨潤(rùn)土；分維理論；微觀結(jié)構(gòu)變化；非飽和滲透系數(shù)；側(cè)限條件中圖分類號(hào)：TU41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—7428(2009)06—0034—06TheEquationsofUnsaturatedPermeabilityConsideringtheMicrostruct
3、ure／N1UWen-fie一，YEWei．min’一，CHENBao，QIANLi一而。。(1．TheDepartmentofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．KeyLabo—ratoryofGeotechnicalandUndergroundEngineeringofMinistryofEducation．TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Thefractaltheory
4、isacommonmethodtopredicttheunsaturatedpermeability．ButthetheorycannotbeusedinthecomputingofunsaturatedpermeabilityofGaomiaozibentoniteinconfinedcondition．Themicrostmctureofbentonitechangedalotinthesaturationprocess，andthisphenomenoncannotbereflectedintheequat
5、ionsoffractaltheory．Themi—croporesandmacroporesofbentonitechangedalotinthesaturationprocesswhichisdiferentwiththecommonsandorclay．WiththeconsiderationofKozeny—Carmanequation，asemiempirical—semitheoryticalunsaturatedpermeabilityequationconsideringthemicrostruc
6、tureofbentonitehasbeenproposedbasedontheSEMtestandMIPtestofGaomiaozibentonite．ThenewequationWasusedintheanalysisofunsaturatedpermeabilityofGaomiaozibentoniteintheconfinedcondition．Keywords：bentonite；fractaltheory；microstructurechange；equationsofunsaturatedper
7、meability；confinedconditionO引言飽和度變化下的相對(duì)滲透系數(shù)計(jì)算公式。另外，在核廢料處置工程中，需要對(duì)裝填核廢料的包VanGenuehten在1980年提出了描述液體的相對(duì)滲裝容器設(shè)置屏障以阻隔核素和水分的遷移，壓實(shí)土透系數(shù)k1(S)和有效飽和度．s之間的關(guān)系式。國(guó)通常被作為密封材料¨。膨潤(rùn)土最重要的性質(zhì)之內(nèi)對(duì)非飽和土的滲透系數(shù)計(jì)算的研究，表現(xiàn)在考慮一就是極低的滲透特性(10一～10cm／s；JNC，有效飽和度(徐永福等，2005)和吸力(孫大松2000)和膨脹的性質(zhì)。因此，壓實(shí)膨潤(rùn)土和
8、砂一等，2004)修正的非飽和滲透系數(shù)計(jì)算公式上。膨潤(rùn)土混合物被用來(lái)作為核廢料的緩沖和回填材料對(duì)于膨潤(rùn)土這種特殊的粘土，上述公式已經(jīng)不越來(lái)越受到關(guān)注。能夠描述微結(jié)構(gòu)的變化對(duì)滲透系數(shù)的影響，主要存膨潤(rùn)土作為一種非飽和土，吸力、相對(duì)滲透系數(shù)在以下幾方面問題：和土一水曲線對(duì)非飽和滲透系數(shù)的影響越來(lái)越得到(1)膨潤(rùn)土的微結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)它的滲透系關(guān)注，考慮含水量變化的非飽和滲透系
