顆粒級配與孔隙比對粗粒土滲透系數的影響

丁 瑜，饒云康，倪 強，許文年，劉大翔，張 恒

(1.三峽大學三峽庫區地質災害教育部重點實驗室，湖北 宜昌 443002；2.防災減災湖北省重點實驗室(三峽大學)，湖北 宜昌 443002；3.三峽地區地質災害與生態環境湖北省協同創新中心，湖北 宜昌 443002；4.嘉興市規劃設計研究院有限公司，浙江 嘉興 314050)

根據規范[1]，粗粒組(粒徑在0.075～60 mm之間)質量大于50%的土即為粗粒類土，簡稱粗粒土。粗粒土作為建筑材料、基礎填料以及滲濾填料在水電、建筑、道路、市政等眾多工程領域廣泛應用，其力學特性、滲透特性是地質工程、巖土工程領域熱切關注和研究的內容[2-3]。實際工程中，粗粒土涵蓋的范圍十分廣泛，粒徑尺寸差異巨大，加之壓實狀態變化，其滲透性能呈現明顯差異。如何準確預測粗粒土的滲透系數，評價不同級配、孔隙比對滲透系數的影響，對于相關工程的滲透分析、防滲設計具有重要意義。

滲透系數是表征土體滲透性能的宏觀參數，受諸多因素影響，其中，顆粒級配和孔隙比是最主要的兩個因素[4-6]。眾多學者們圍繞顆粒級配、孔隙比開展了大量試驗研究[7-10]。基于試驗成果總結，學者們提出了一些用于估算粗粒土滲透系數的經驗公式[11-12]。經驗公式變量主要為某些表征顆粒級配的指標，有些也包括孔隙率或孔隙比。采用經驗公式估算粗粒土滲透系數，不同公式的計算結果差異較大，往往與實測結果不符[13-14]。由于試驗數據有限和未能充分考慮各個粒徑顆粒含量和孔隙比的影響，經驗公式適用范圍有限。……