粗粒土渗透试验边壁孔隙特征及处理层最优厚度研究

摘要：

室内渗透试验的边壁效应对粗粒土渗透系数的测定影响显著.从颗粒与边壁间孔隙的组成特征出发,根据边壁孔隙体积Vb与构成边壁孔隙的颗粒关联体积Vs之比,定义了试样边界孔隙比eb.基于等直径圆堆积原理,确立了边壁颗粒的堆积模式,构建了考虑边壁处理层厚度的边界孔隙比平面几何计算模型,并通过空间和颗粒级配修正导出了eb表达式;以eb与试样孔隙比e相等为原则,提出了确定边壁处理层最优厚度hopt的等效孔隙比法,探讨了渗透仪直径D与边壁效应的关系.研究表明:边壁引起的多余孔隙将提高边壁处的渗流速度;边壁颗粒存在两颗粒、三颗粒锐角以及三颗粒钝角3类典型平面堆积模式,与此对应的eb依次增加;hopt由试样级配、密实程度、颗粒密度、边壁颗粒堆积模式以及D等因素决定,其估算值与试验结果吻合;D超过8倍试样最大粒径后边壁效应对渗透试验结果的影响不再显著.

关键词：渗透试验、边壁效应、边界孔隙比、颗粒堆积模式、处理层最优厚度

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分类号：TU411.4(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划项目2013CB036204;国家自然科学基金项目51878560

在线出版日期：2019-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1787-1796