盐渍土渗透性测试和渗透系数计算方法

特盐渍土渗迟透性测试坦和渗透系叫数计算方你法碎摘要梅：介绍了仁用原位渗枪透试验方车法研究盐酸渍土的测店试方法，读并运用数番学模型得式到计算渗苦透系数的元相应公式份，经工程箭实践证明肤该测试方艘法和计算刘公式是切氧实可行的桨，所提供逆的资料可添供盐田建历设或类似闪的工程借朋鉴。烦关键词：肾渗透性；埋原位渗透柱试验；数腊学模型包PERM瞧EABI疲LITY救TES虏TING沃MET局HOD棍AND愿THEC累OEFF貌ICIE仔NTP园ERME棕ABIL苦ITY鸡MEAS汗UREM林ENT摩OFS稍ALIN布ESO伴IL跟逮搬Abst荷rac编t虽：新This旬pap议eri议ntro拘duce估sa封new稍meth育o脸d全——技“棚in-s映itu鼠perm圾eabi役lity朵tes粘t钳”矮use剖din雄sal秘ine睡soil辉,an节dgi脱ves持out姜ane重quat屈ion趴oft鸟hec毕oeff这icie阻ntp班erme谁abil香ity属meas摘urem题ent温acco惊rdin诊gto蓝mat土hema挡tica规lmo辛del.叔The丈val拌idit恭yof冈the荡met怖hod陪and覆the惨form间ula斜have果bee络nex酷amin胞edb旅yth界epr苦acti挎ce.诱The帝resu渐lts腐can厘bea桑lso县refe犬renc祝edi棍nsa艇ltf夕ield仿con罩stru户ctio卖nan擦dsi添mila倚rpr牺ojec混ts加.字励Key葡word依s狼：业per敬meab谣ilit部y脾；胡in-蚂situ价per河meab轰ilit纷yte拆s消t示；伍mat厦hema妄tica赢lmo双del膏0犁前言句在岩书土体渗透雨性的测试途方法中，馆比较常见刃的有：室时内渗透实停验、钻孔胶渗水试纲验残(博常水头法黎、降水头询法潜)唯、试坑单甲环渗水法交、试坑双龟环渗水法谎等句［卷1叼］忆，每种测礼试方法都菠有各自的竹适用范围怖和相应渗趁透系数直虾接或间接谁的计算方顷法。因此询，试验方似法的选择贿和分析计沸算较中灶K坊的取值问望题直接影击响到对岩被土的渗透怜性评价。疗盐渍校土渗漏问歉题是盐田颤建设中重京要的工程牧地质问题菜。本文结急合国馋家馋“虏九哑五堂”显重点工漆程嘉—震—弹青海钾肥鸡厂二期盐肥田建设的介工程实例栗，重点介勾绍了通过野原位渗透影试验方法筒及其推导析出的计算卷公式进行殊盐田渗透万性评价的犯合理性和让可行性。起研究宁区位于青垒海省达布镰逊湖区西刃南岸，占料地面积截为售57.5迁km阁2私。场区地育基土系由场洪积、湖扣积和湖泊详化学沉积婆的盐层及嚼超氯盐渍蜂土组成。芹地表盐壳游系土中含危盐水分蒸辰发干涸形疮成的硬壳慌。除了以耻透镜体形暴式出现的站盐岩外，努场区主要丘为水平层隔理发育、午分布稳定由的劫3.虹1顿～圾5.0抗m竭厚的粉质雄粘土与粉产土互层逐［虽2航］耗。在限现场渗透胶性测试工宵作初期，虑采用了钻扣孔渗水试孟验方法，串但由于贯脑入时的扰丘动，尤其拘是卤水的格侧向漫流后使野外观芳测渗漏量葱偏高，最僚大值可短达蛮10.8须1cm她/葵d失，试验结推果远远超巨出设计允惑许值，这悠直接影响宫到二期盐危田建设的吨可行性。勉因此在完现成延2随4炕个钻孔渗梁水试验工值作后，经剑研讨决定绿改战用稀“怀原位渗透翁试地验越”秀［佛2环］袜。该试验饲依据工程决建设的实尿际情况，俩较好地反宿映场辰区土层的友垂直渗透纺性，它的爪提出对工达程建设具承有深远意正义。虾1豪原位渗纯透试验题1.赚1中试验仪休器或汁棵(1蛾)江采用内径遗分别桌为弃0.41汇墙m倡和相0.37隶基m眉的钢管，敲长回为倒2.7圣m精和慢2.0悔m产。义惠(2从)井自制夯机敞，能起番吊硬5k妙N天重锤，起铲落高度咽为箱3灰m伞，锤今重絮4k典N锣。涛级(3污)赵钢管帽，愁重锤起吊纤时将帽扣币在钢管上轻使钢管均纵匀贯入土起中。么寻(4剃)善水位测针改，温度计来。晚1.肌2集试验步斩骤君原位就渗透试验式点位于原芽钻孔渗水貌试验点附防近。首先讲，在试验即点附近挖遗井，深度虹至地下水撤位，详细处描述地层纸剖面，并提每骆隔忧20c扒m庭取扰动样袄测其天然懒含水量和踪塑限含水盈量。然后涝，安放好捎机械，将柔钢管贯入谨预定深度许并向管内固注入卤水身，保课持跟1括m牧水头，水截面上放置缩适量机油幼防止卤水础蒸发；最坦后每天定占时观测各劳试验点处叠渗漏量随墓时间变化坊的结果，异直至渗漏举量趋于稳掀定。该法店与上述钻单孔渗水试乱验不同之丑处在于：角钻孔渗水桥试验管内还无一残留粮土柱，而芦原位渗透吴试验管内撕仅除去盐唯壳部分，袄残留上有姓1.0处m伍左右的土井柱，如陷图钩1森所示。读图冠1潮钻孔渗场水矩(a坛)煎和原位渗晴透试峰验啄(b量)首安装示意拢图估Fig.腔1荒苗The默sket蹦chm杀apo艘fwe雷llp刻erme复abil邻ity(鸭a)a色ndi怒n-si改tup别erme垒abil授ity舞test溜(b)稀1.悼3南试验结效果整理郊而腐2凝9融个渗透试御验点测试勇结果如袜表竿1研所示。堡表蹄1和渗透试饺验测试结彻果统计表晴Tabl饺e抢1象羡The章resu劲lto尾fpe估rmea第bili执tyt免est您试验点编奖号竖试验深佣度沾/m销卤水浸入雄深深度辣/m识地下水位葱埋倾深遥/m畅稳定日渗贼水虹量粱/(mm盏。痕d牵-1弯)浆ST7孙0.3蜡5夸～险1.50革0.90待1.88欲ST11妨0.4枕0熔～袖1.40刘3.10厘3.10批ST15莫0.4最0夺～脖1.40躬2.50米2.52夕ST1稼0.3熔0律～金1.20棉0.70窗0.30你ST2-工2玻0.3缠0粘～然1.00锣1.50会1.45述ST3-龟2末0.3助0峡～条1.00划1.58醋2.20疗ST8岗0.4勾0母～显1.40巾0.55组0.90训0.40煌ST9肌0.4躬0危～懒1.40脑0.70藏1.10更4.87诸ST12出0.3炎0盘～窄1.30党0.75剂1.20剪0.73恶ST13亲0.2遇0标～从1.20用0.95径1.85扛0.41睛ST14谢0.3砌0报～始1.30毫0.70栗1.80瓣0.40尊ST16佛0.0稳0遍～做1.00估0.96耀1.70离0.84肾ST18刺0.0获0御～气1.00鹿0.85窜1.50描0.65卡ST19陡0.1寿0省～货1.50桨0.98样1.30帽0.55哭ST21法0.3清0惨～勾1.30帝0.85狐2.50敲1.43右ST22敢0.1饲0捆～脸1.10尝0.90胃1.60抵1.84勿ST25岛0.0咱0拾～筝1.00跑0.85董2.40灰4.49哥ST26低0.0皆0朋～冠1.00爸0.80拾2.50孙0.49协ST28食0.0扰0拥～升1.40针1.30杨1.80道0.29烤ST30华0.3称0胆～躲1.30按1.00赚2.40罢2.96漠ST31字0.0鹿0乓～吊1.45汉0.90总2.60赔0.96卵ST32页0.0献0竹～笔1.00蜡0.75谈2.56萌0.41闲ST20吸0.0敏0住～的1.50佛0.70傅2.20量1.38晋ST24宏0.0肺0温～秧1.00自1.05餐1.75毕0.54候ST29把0.0边0栽～植1.00蛇1.60小1.29厅ST33腾0.0漫0疮～狮1.00冬1.50例1.71梳ST4苹0.2牌5孝～鸽1.25棕0.50灯0.70弄ST5岸0.4茂0桨～柄1.40舌0.70热0.80肚ST6凉0.3永0贸～尖1.30之0.50盯0.50蛾从表撒中可以看浮出：拼（稠1杂）盐田底沸板渗水量炎普遍较小享，最大日暑水位降不迷超学过六5mm捧/d妈,暮平均渗水尝量仅隶为四1.0雾1六～猛2.00剩m/红d伤。临显（族2惜）日水位腥降大小与蔬地层岩性拔、地下水陆位埋深、艺土柱厚度喇有关。从眉野外记录潜可以看出备：粉质粘较土层较厚博且土质均铁匀无夹层阶时日水位迫降小，而航粉土层较侮厚时日水怖位降大。小在其它条搁件相同的东情况下地执下水位埋待藏较深者率，日水位捆降较大。北秤娘顺（躬3愉）试验深蚂度亦是影察响渗漏量叉的重要因哨素。当钢援管贯入深该度较小时支，卤水的童垂直渗透孔路径较短荡，卤水渗冻出管底后手则会沿地赠层的水平伤方向渗漏宽，致使渗趣漏量较大扇。试验结法果表明：驱贯入深度装大的钢管三日渗漏量聪小，贯入学深度小的弹钢管日渗齿漏量大。宰季（厕4西）卤水渗央漏稳定后吩，一种情阔况是未渗口入地下水牧位线以下敢，即整个驾渗水过程姨在包气带槐中进行；椅另一种情瘦况是卤水拌下渗补给怖地下水，瞎即钢管内兴卤水浸入湖深度达到冒地下水面全。从试验讯前后的含榜水量对比进情况求出梯卤水浸入锻深度（拌图胸2弄），结果豆表明卤水委浸入深度损绝大多数牵不超出管怒底具。虎乱2搂渗透系根数的计算宣为了勤提供所需皱的岩土渗焰透性参数乐，通常将牵野外试验摸结果代入赖相应的经退验公式中梨求得渗透桃系数值改［幸3奇］段。对于我迁们首次采雅用的这种傻原位渗透薄试验方法矛，计算渗叔透系数时方并没有现弊成的公式旬可采用。排基于这一率点，下面吓探讨如何粉利用野外筋试验资料初来评价土别壤的渗透浑性能，即层渗漏过程构中各个变侦化量之间秧的关系式雁。凝图杠2仿按含水将量求浸入所深度示意槐图津Fig.飘2籍及The友sket母chm皱apo砍fde筹pth透calc续ulat顿eda晌ccor送ding崇to拜wate屑rco何nten渗t竞2.球1掌数学模横型建立的液条件季当卤穿水浸入深研度未过压丹入钢管下萄端时，水正的渗透流价动视为一蓝维运动；悉当湿润峰辅面超出钢危管下端时徐将产生侧叙向漫流，敞此时水流吊运动需考布虑各向异务性的影响腿。由野外旺试验资料衰可知，场于区内各原拆位渗透试恼验处卤水哈浸入深度细绝大多数痛未超出钢雀管下端，描因而此处践将卤水的软渗流视为且一维运动污进明行研究。凳在如下基和本假设条栋件下建立福数学模型延：伏艺(1训)付卤水视为厘不可压缩杂的均匀水疲体，水流匹运动服从莫达西定律题。尤罚(2舱)耕剖面上土斧层的渗透肆性是均匀狱的；毛细粗水上升高三度垂H抚c瑞不随时间仪改变。岔撞(3兴)鄙渗流区域稀内土层为涂均质各向叫同性的，婆影响范围壮局限于土绒柱内。悉基于上述枯假设，可章将场区内钟卤水入渗狠问题概化幻为一维非恼稳定流问骗题。峡2.异2重模型的匪建立纲无论道是卤水渗以入地下水余还是未达恳到地下水眨位线，卤丘水的运动至均可按潜留水含水层伟考虑。就监潜水含水寇层来说，岗一维非稳转定流应满控足下述微系分方程：义毫挂(恐1)职坐标轴选揭在地表桥，扔z已轴向下为支正。这是宿一个二阶举非线性偏遗微分方程胀，求解析脾解困难。泪由伍于至Δ织H橡值相对于壤整个含水王层厚度值舍较小，夸故席H疯可近似当漏作常数考徒虑，上式欣变为胶燥（孤2店）敞令极得让妄骑(过3)债根据试验笋场区实际童情况，可婆简化为下酒述模型：宇2.准3夸模型的赤求解晚首先教对方程两见端对变狭量拾t两取墓Lapl怨ac英e浸变换，得众长纲(嚷7)昏再对式鱼（唱6坚）取同样道的变换：往忌伏(绵8)薯式疲（杂8尾）的通解镜为：错智达(蜘9)纠由于慈当诵z奴→恰+铸∞末时绑，洲H(z,醉t尚)匹应该有界愚，所淘以馋H(z,障p佩)嚼也应该有壶界，秤故喊c并2忆=指0敢，再由盘式江(8谋)素得锦c昌1召=F(p夜)细，从而得冒计旅(遣10)欢最后，由席拉氏变换劣的卷积性典质，得势蒜单(长11)购因柔为页f懒（劳τ诵）餐=H(z双,t结)追，上式变紫为炊两边求导婶得斧黄山(态12)举式中础：桐K彩为渗透系行数黎(cm/婚s搬)循，趣夺t亡为观测时可间社(s况)押，激蔽L拣w耗为湿润峰泰面的深添度律(cm计)渠，脂便z爱为卤水入温渗影响深突度安(cm绸)卫。按闻上式将各音原位渗透遵试验点的酸渗透系数正计算结果乓列于塑表旁2关中。辉2.残4洒公式的草验证脸场区雹内卤水浸液入分为两龄种情况：垦一是卤水愉入渗未及逆地下水位露；二是卤武水入渗补溜给地下水缴。当卤站水入渗未蝇及地下水斧位时，根捧据达西定两律妄K=V/绩I米（其泽中诊V切采用现场举所测的日较水位鱼降托mm/肆d切），计算皮土层渗透观系数。式境（盼1刃2厘）反映出济的是入渗碌初期和稳膨定后的平偏均渗透能里力，而根爹据达西定寸律所计算茧的是稳定报后的渗透黄能力，因眠此前者高只一些，但助对于渗透耻系数来说且相差不大倘。因此，疲式州（樱1晌2搅）完全可伴以用来评旋价场区土盒层的渗透原性能。很表珍2角原位渗蚁透试验渗框透系数计纷算结果律Tabl边e催2及钥Resu的lto恼fth先eco忙effi剪cien恼tof咬per挡meab础ilit丢yof讽in-帆situ丈per营meab扣ilit脚yte今st广试验点羡渗透系霜数附/(cm谊。缎s疯-1捐)悬试验点撞渗透系喉数润/(cm饿。馆s渔-1钢)凝ST11屡2.16托×10惨-6熄ST24苹1.59击×10府-6大ST13煮1.33损×10掩-6纪ST25退1.41佣×10燥-6兔ST14诱1.05甜×10宫-6名ST26催1.33蚂×10迁-6合ST15爆2.46竟×10骑-6晴ST27修1.33姨×10久-6商ST16但1.89胖×10驾-6款ST28笋1.55匪×10含-6胜ST17繁1.40属×10忙-6猛ST29笨1.70徐×10址-6芽ST18仔1.39卧×10异-6谱ST30腔1.36搁×10告-6狂ST20多1.48桑×10求-6害ST31警8.37浑×10古-7亚ST21联1.28日×10东-6哗ST32考1.09椒×10士-6嘴ST22霞