非饱和土向上渗流试验仪的研制与应用.pdf

《非饱和土向上渗流试验仪的研制与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2014／22(6)．1028．06DOI：10．135448．enki．jeg．2014．06．002非饱和土向上渗流试验仪的研制与应用术王念秦庞琦韩波(西安科技大学地质与环境学院西安710054)摘要地下水(潜水)位上升，在黄土(非饱和土)中会产生一种特殊的渗流现象——向上渗流。为了探索黄土中的向上渗流规律，研制了非饱和土向上渗流试验仪。试验仪器由补水装置、渗流装置、连接管及试验台等部件组成，可用来模拟不同水势压力(定水头压力)条件下潜水位上升的水土作用过程。该

2、试验仪不仅可直接观察水在土中向上渗流的过程、渗流锋面形态及变化，而且可以获取渗流锋面位移一时间关系(渗流速度)、渗流压力一渗流速度关系等渗流特征参数，揭示向上渗流规律，服务于黄土灾害(滑坡、崩塌、地面沉降等)研究。基于此试验仪器，采取两组原状非饱和离石黄土，对其均分别进行定压力水头为lcm、5cm、lOcm的向上渗流模拟试验，试验结果表明：试验仪器能够较好模拟定水头压力条件下潜水位上升的水土作用过程、直观再现水在土中的向上渗流以及获取所需的向上渗流特征参数，具有一定的应用前景及价值。关键词非饱和土定水头压力向上渗流试验仪研制应用中图分类号：TU415

3、文献标识码：ADEVELoPMENTANDAPPLICATIoNoFUPWARDPERMEAMETERFoRUNSATURATEDSoILWANGNianqinPANGQiHANBo(CollegeofGeologyandEnvironment，XianUniversityofScienceandTechnology，an710054)AbstractUpwardseepage，aspecialkindofseepagephenomenon，canbegeneratedintheloess(unsaturatedsoil)ontheriseofund

4、ergroundwater(phreaticwater)leve1．Inordertoexploretheupwardseepagelawintheloess，theupwardpermeameteronunsaturatedsoilisdeveloped．Thisexperimentalinstrumentconsistsofwaterreplenishingdevice，seepagedevice，connectingpipewhichconnectsthetwodevicesandtestbed．Itcansimulatetheinteract

5、ionbetweensoilandwaterunderdifferentwaterpressure(constantheadpressure)ontheriseofwatertable．Thetestercandirectlyobservetheprocessofwaterupwardseepageintheloess，theshapeandthechangeofseepagefrontandcanobtaintherelationshipbetweenseepagefrontaldisplacementandtime(seepagevelocity

6、)，therelationshipbetweenseepagepressureandseepagevelocity．Revealingtheupwardseepagelawtoservethestudyofloessdisasters(1andslide，collapse，landsubsidenceandthelike)i8ofgreatsignificance．Onthebasisoftheexperimentalinstrument，twosetsofin—situunsaturatedLishiloessareselectedtodosimu

7、lation．Theconstantpressureheadsofthetwosetsofsoilsamplesarelcm，5cmand10cm．Theexperimentalresultsshowthattheinstrumentcaneffectivelysimulatetheinteractionbetweensoilandwaterunderconstantheadpressureontheriseofwatertable，intuitivelyreproducethewaterseepageintheSoilandobtainthereq

8、uiredupwardseepage{收稿日期：2013—12—16；收到修改稿日期：2014—03—14．