粗粒土渗透试验缩尺原则与方法探讨_谢定松
第2期 .2 月
岩
土
工
程
学
报
Chinese Journal of Geotechnical Engineering
Vol.37 No.2 Feb. 2015
DOI：10.11779/CJGE201502023
粗粒土渗透试验缩尺原则与方法探讨
谢定松，蔡 红，魏迎奇，李维朝
（中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100048）
Scaling principle and method in seepage tests on coarse materials
XIE Ding-song, CAI Hong, WEI Ying-qi, LI Wei-chao
(State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China)
─────── 基金项目：国家重点基础研究发展计划（973 计划） （2014CB047004） 收稿日期：2014–05–20
Hale Waihona Puke 370岩土
工
程
学
报
2015 年
透试验的超粒径缩尺方法。
1
1.1
土中细颗粒对渗透系数的影响分析
渗透系数影响因素
透系数主要取决于<30%的粒径组成，<5 mm 的颗粒 含量不能准确地反映土的渗透系数。各类粗粒土的渗 透系数主要决定于<30%细粒土的渗透系数。
(4)
式中，系数 106 适用于人工碎石土，系数 234 适用于 天然砂砾土， K10 为温度为 10℃时的渗透系数 （cm/s） ； d20 为等效粒径（cm） 。 从上述计算公式可知，渗透系数的主要影响因素 是等效级配和压实干密度，同时表明，颗粒组成中决 定渗透系数的关键粒径是细粒部分。 1.2 <5 mm 颗粒含量对渗透性影响分析 工程实践中多习惯以<5 mm 粒径的含量评定粗粒 土的渗透性质，为了摸清天生桥面板坝碎石料渗透性 与细粒含量的关系，专门对粒径<5 mm 的颗粒含量相 同， 但<5 mm 颗粒级配不同的碎石料进行了渗透试验。 粒径<5 mm 颗粒含量分别为 55%和 35%， 但特征粒径 d 20 各不相同的各类土料，图 1 为渗透试验用料级配 曲线，其渗透及渗透变形试验结果见表 1。从试验结 果可知， 粒径<5 mm 颗粒的含量虽然相同， 随着<5 mm 颗粒含量的增加，它的细粒料组成的变化范围增大， 致使各试样的渗透系数差别很大。如图 1，当粒径<5 mm 颗粒含量为 55%，若<5 mm 的颗粒组成不同时渗 透系数可相差 2 个数量级。随着粒径小于 5 mm 颗粒 含量的减小，<5 mm 的细粒料组成的可能变化范围相 应减小，当<5 mm 的颗粒含量为 35%，但粒径组成并 不相同，此时各类土的渗透系数也就趋于接近，这一 结果与砂砾石料的渗透特性相一致，表明碎石料的渗
<0.1mm 含量/% 10 7 5 5 10 5 10 0
d 20 /mm
0.35 0.80 1.10 1.35 0.30 1.00 0.72 1.35
d /(g cm 3 )
2.00 2.13 2.15 2.01 2.15 2.11 2.15 2.17 2.17 2.22 2.22 2.28 2.32 2.32 2.18 2.22
近几十年来，许多学者在揭示影响和决定土的渗 透系数内在因素及其相互关系方面进行了大量工作， 其中研究的核心问题是对天然不均匀土，如何概化为 等效的均匀土，并取得了一些成果，比较能够反映土 的上述特性，而且具有一定适用价值的有以下 4 种方 法[4]。 （1）哈增公式（1911 年） 2 K Cd10 ， (1) 式中，d10 为有效粒径（cm） ，C 为系数，C=AB，其值 为 100～150。本法适用于 Cu <5 的均匀中细砂。 （2）扎乌叶布列公式（1932 年） n3 K18 C d 2 (C 135 350) 。 (2) 2 17 (1 n) （3）巴甫契奇公式（1976 年）
n/% 25 20 19 24 19 20 19 20 20 19 19 15 15 15 20 19
k /(10-3 cm·s-1)
7.04 3.13 1.18 12.2 9.8 27.0 8.82 0.44 0.76 4.01 5.28 1.28 1.05 3.74 31.5 26.3
摘
要：试验规程规范对渗透试验的超粒径缩尺方法没有明确规定。探讨渗透试验超粒径缩尺方法具有现实意义。通
过室内试验，揭示了粗粒料不同缩尺方法对渗透试验结果的影响，提高试验成果的合理性。试验结果表明：相似级配 法常用于力学强度试验，但不适用于渗透试验；等量替代法只是用中间粒径替代了超粒径部分，建议渗透试验缩尺时 能尽量保持 30%～40%细粒含量不变，以减少细粒含量变化对渗透系数的影响。 关键词：渗透试验；超径处理；缩尺方法；渗透系数 中图分类号：TU411 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2015)02–0369–05 作者简介： 谢定松(1977– )， 男， 高级工程师， 主要从事岩土工程渗流控制及安全评价方面研究。 E-mail: xieds@。
参照进行，尚有待于试验验证” 。目前，有关缩尺方法 对力学强度影响的研究成果比较多，而对渗透试验的 超粒径缩尺方法的研究至今很少， 傅华等[1]研究了堆 石料级配缩尺方法对其室内试验结果的影响， 朱国胜 [2-3] 等 研究了宽级配粗粒土渗透试验尺寸效应及边壁 效应研究，已有的研究成果主要探讨了等量替代法、 相似级配法、混合法对渗透试验结果的影响[5]，但对 渗透试验的缩尺方法没有明确而且可靠的论述，因而 渗透试验的缩尺方法是困扰试验人员多年的技术难 题， 试验方法的正确与否直接影响试验成果的可靠性， 探讨超粒径缩尺方法具有现实意义。 本文主要探讨渗透试验的超粒径缩尺方法。首先 论证土中细颗粒含量对渗透系数的影响分析，其次通 过不同缩尺方法渗透试验结果分析，最后提出适合渗
第2期
谢定松，等. 粗粒土渗透试验缩尺原则与方法探讨 表 1 各类试样的渗透特性试验结果 Table 1 Seepage results of test materials
371
试验编号 试验 1 试验 2 试验 3 试验 4 试验 5 试验 6 试验 7 试验 8
<5 mm 含量/% 55 55 55 35 55 35 35 35
Abstract: China's code for seepage tests does not specify the scaling method for oversize treatment, and this problem will disturb testers. The discussion of scaling method for the oversize treatment is of practical significance. The impact of scaling method for the oversize treatment of the results of seepage tests is revealed through laboratory experiments so as to improve the rationality of the test results. The results show that the similar grading method is commonly used in the mechanical strength tests, but not suitable for seepage tests. The equivalent alternative method is only used in the situation that the middle size substitutes the oversize portion. It is suggested that the oversize treatment of seepage tests should keep 30%~40% of fine content unchanged in order to reduce the impact of changes of the fine content on permeability coefficient. Key words: seepage test; oversize treatment; scaling method; permeability coefficient
2
渗透试验缩尺的原则与方法
通常土料中超粒径颗粒（超过试验仪器允许的粒 径）的处理方法有剔除法、等量替代法、相似级配法、 混合法 4 种方法。由于剔除法和混合法在渗透试验缩 尺中将大大改变细粒含量，这两种方法在渗透试验中 基本不使用。相似级配法尽管能保持土体不均匀系数 Cu 不变， 但改变了细粒含量， 对渗透系数将产生影响。
0
引
言
土工试验规程中对于土的分类规定，粒径在 0.075～60 mm 之间的粗粒组质量大于总质量 50%的土 称为粗粒类土，简称为粗粒土。这类材料广泛用于工 程建设中，如堆石坝中的各类堆石料，面板坝中的各 类堆石料，作为大坝填筑料，其渗透系数是大坝设计分 区方案及渗流计算分析的重要参数。 渗透稳定是土的重 要性质之一，包括渗透变形型式和抗渗强度两个方面， 变形型式反映内部结构的稳定程度， 抗渗强度代表土体 承受水头的能力，是渗流控制设计方案的依据。 现在大坝填筑材料或坝基覆盖层料最大粒径可达 800 mm， 而试验室中的渗透变形试验仪器直径一般为 30 cm 或 40 cm， 若不对试验级配曲线进行缩尺， 试验 室将无法开展试验工作。现有试验规程基于力学强度 等效的研究成果对缩尺问题提供了剔除法、等量替代 法、相似级配法、混合法 4 种处理方法，并在条文说 明中提出“对于渗透变形等试验，超粒径处理是否可
5.土的渗透性及渗透试验
土的渗透性及渗透试验影响渗透性的因素是很复杂的，主要有粘粒含量，矿物成分，溶液性质，孔隙大小、形状、连通性。
并且由于一些原因会使土的渗流规律出现偏离达西定律的现象。
渗透系数——液体在单位压力梯度下渡过单位土截面的量。
假设与压力梯度和液体流量q 成线性关系，从而可有达西定律：iA q k 水力梯度流体所流过的面积液体流量渗透系数⨯=A qv 截面面积流量渗透速度=然而需要注意的是截面面积A 为所考虑的整个土体的截面面积，但是其中的一部分是土颗粒，因此水实际流过的面积要小的多。
实际的平均渗透速度t v 应该比v 更大，可以用下式解出：nv e e v v t =+⋅=1其中，孔隙比e ：土中孔隙体积与土颗粒体积之比，s v V V =e 孔隙率n ：土中孔隙体积与土总体积之比，(%)100⨯=VV n v 土的渗透性主要受土体宏观结构的影响：如果黏土有裂隙或者含有细砂都会导致其渗透性增大到黏土本身渗透性的数倍。
水平向渗透性与竖向渗透性水的渗透会沿着阻力最小的方向，实验室试样尺寸很小以及试样的获得和制备方法，在大尺寸时的性质并不能体现，并且试验结果并不能完全代表拥有显著宏观结构原位土的性质。
另外，实验室试验往往是采用外力强迫水在土样中发生竖向流动，然而在现场最为关心的重要因素为水平向渗透性，因为它在实际中表现得更为显著，原位试验就可以克服这种缺点。
土渗透性的影响因素：土的粒度成分及矿物成分、合水膜厚度、土的结构构造、水的粘滞度、土中气体渗透水流施于单位土体内土粒上的力称为渗流力、动水压力。
当渗流力和土的有效重度相同且方向相反时，土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定。
这种现象称为流土，此时的水头梯度成为临界水头梯度icr。
流土：是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象。
它主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。
管涌：指在渗流作用下土体的细土粒在粗土粒形成的孔隙通道中发生移动并被带出的现象。
缩尺方法对粗粒料密度和渗透性影响的试验研究
缩尺方法对粗粒料密度和渗透性影响的试验研究盛小涛;定培中;朱国胜【摘要】Scaling methods in Chinese codes and specifications were used to treat the wide-graded coarse-grained materials with maximum diameter of 200 mm. By controlling maximum particles to 60mm and 20mm respectively, several simulated grada-tions are obtained. And aiming to the simulated gradation and original gradation, the maximum dry density test and permeability test were conducted to the treated materials to study the effects of different scaling methods and maximum particles on the density and permeability of coarse-grained materials. Experimental results show that, for the maximum dry density test, the maximum dry density decreases with the maximum diameter by using the same scaling method, which demonstrates that coarse particles have a significant skeleton effect. Due to a proper P5 content after treatment, the fine particles achieve a better filling state and a maximum dry density could be obtained, the test value of simulated gradation is closer to that of original gradation. Under this principle, the similar gradation method and mixing method are superior to exclusion method and equivalent replacing method. For the permeability test, the permeability of material with relatively little maximum diameter is smaller by using the same scaling method. The content of fine particles significantly influences the permeability, especially the particles less than 5 mm. Under this principle, the equivalent replacing method is the most suitable.%依据规范推荐的粗粒料超径处理方法,对最大颗粒粒径为200 mm的宽级配料进行缩尺,控制最大颗粒粒径分别为60,20 mm,获取多条模拟级配,对原始级配、模拟级配粗粒料进行最大干密度试验和渗透试验,以研究不同缩尺方法、不同最大颗粒粒径条件下,粗粒料密度和渗透性的变化规律。
粗粒土渗透试验缩尺方法研究
粗粒土渗透试验缩尺方法研究作者：崔文燕王军霞来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2020年第1期崔文燕王军霞摘要：文章通过分析不同缩尺方式下的渗透变形试验，对粗粒土渗透的影响情况进行阐述，进一步得出相应的实验结论。
关键词：粗粒土；渗透试验；缩尺方法所谓不均匀粗粒土，其实就是指某中间粒径组的质量百分含量小于或者等于3%的土壤，其也会被称为级配不连续型粗粒土。
因为每一个时期河水的实际挟带能力并不相同，因此在自然界之中，经过河水沉积之后，其粗粒土绝大多数情况下会表现为级配不连续型。
这一类土壤粒径的组成较为广泛，其具备较高的抗剪强度，并且具有沉积变形较小的特征，因此通常会将其作为土石坝体的填筑材料或者作为坝基土层。
但是需要注意的是，由于级配不连续粗粒土，其粒间的粘聚力比较小，因此颗粒组成之中的缺级粒径会将土体分成骨架粗料以及填充粗料两大部分。
而在水的渗流作用下，十分容易出现细粒随着粗粒间的孔隙而出现流失的管涌型渗透出现破坏。
因此，为了保障所构筑的土石坝和地基的渗透处于稳定性的状态，需要对于室内进行渗透变形试验，从而分析其渗透的破坏形式以及临界水力的坡降。
一、试验样品试验中共选择两种配置不同的颗粒，将其组成配级不连续型的处理试样。
两类样品最大的粒径都保持为60mm，而其所缺失粒径组大约为1mm左右。
而在这其中第一类的不均匀系数约为49，曲率系数为7，小于1mm细粒的百分含量为20%左右，特征粒径为33mm。
而第二类的不均匀系约为57，曲率系数为0.25，小于1mm细粒的百分含量为40%左右，其明显高于第一类样品，特征粒径为27mm。
其试验样品期分别为管涌型以及流土型的土壤。
二、缩尺方式试验的原则以及方式一般情况下，土料之中含有超粒径颗粒时，其主要的处理方式有等量替代方式、相似级配方式以及混合方式等。
其中由于剔除方式，混合方式在进行渗透试验缩尺之中，不会使细料的含量有过大的变化，因此在目前进行渗透试验之中，剔除法以及混合法基本上是不会使用的[1]。
粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法研究
粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法研究
张丹;邱子源;金伟;张梓航;罗玉龙
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】目前还未建立适用于粗粒土渗透及渗透变形试验的缩尺方法,遵循缩尺前后粒径小于d30(颗粒级配中质量百分含量30%所对应的颗粒粒径)以及粒径小于5 mm的颗粒含量及组成不变的原则,基于等量替代法,提出了一种粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法:如果原级配中5 mm以下的颗粒含量大于等于30%,则根据试样允许最大粒径以下的大于5 mm的各粒组含量,按比例等质量替换超粒径颗粒;如果原级配中5 mm以下的颗粒含量小于30%,则根据试样允许最大粒径以下的大于d30的各粒组含量,按比例等质量替换超粒径颗粒。
利用多组粗粒土渗透及渗透变形试验,论证了缩尺方法的可靠性。
研究表明:提出的缩尺方法合理可行。
缩尺后,土体渗透破坏型式未发生变化,渗透系数与原级配比较接近,渗透变形临界坡降和破坏坡降与原级配基本一致,缩尺级配的渗透及渗透稳定特性能够较好地反映原级配的渗透及渗透稳定特性。
【总页数】9页(P164-172)
【作者】张丹;邱子源;金伟;张梓航;罗玉龙
【作者单位】中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司;河海大学水利水电学院【正文语种】中文
【中图分类】TU411
【相关文献】
1.级配不连续粗粒土渗透变形试验缩尺方法研究
2.缩尺方法对粗粒料密度和渗透性影响的试验研究
3.粗粒土渗透变形特性的细观数值试验研究
4.粗粒土渗透试验缩尺原则与方法探讨
5.应力状态下含黏粗粒土渗透变形特性试验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
粗粒筑坝材料密实度的缩尺效应研究
第30卷第2期岩石力学与工程学报V ol.30 No.2 2011年2月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2011粗粒筑坝材料密实度的缩尺效应研究朱晟1，2，王永明1，2，翁厚洋1，3(1. 河海大学水文水资源与水利水电工程科学国家重点实验室，江苏南京 210098；2. 河海大学水工结构研究所，江苏南京 210098；3. 宏润建设集团股份有限公司，浙江宁波 315700)摘要：针对已有研究成果忽视密实度缩尺效应对粗粒筑坝料力学性质影响的问题，根据双江口300 m级土石坝堆石料的原平均设计级配曲线，采用4种不同缩尺方法得到室内干密度极值试验成果，利用粗粒筑坝材料的级配设计母线——Talbot曲线，引入分形几何理论，选取对级配性质较为敏感的Talbot公式的指数n以及反映颗粒形状与粗糙度的因子作为分形指标，解译粗粒料密实度出现缩尺效应的内在原因，为粗粒料级配构成对密实度影响的量化评价提供依据，克服以往只能利用不均匀系数和曲率系数进行模糊评价的缺点。
利用PFC2D软件，结合混合法各缩尺比级配进行干密度极值数值试验，研究缩尺效应对粗粒料的相对密度、孔隙率的影响规律，并分析引起其差异的细观机制。
关键词：水利工程；土石坝；粗粒料；密实度；缩尺效应；分形几何中图分类号：TV 641 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2011)02–0348–10 STUDY OF SCALE EFFECT OF DENSITY OF COARSE-GRAINED DAMMATERIALSZHU Sheng1，2，WANG Yongming1，2，WENG Houyang1，3(1. State Key Laboratory of Hydrology-water Resources and Hydraulic Engineering，Hohai University，Nanjing，Jiangsu210098，China；2. Institute of Hydraulic Structures，Hohai University，Nanjing，Jiangsu210098，China；3. Hongrun Construction GroupCo.，Ltd.，Ningbo，Zhejiang315700，China)Abstract：The scale effect of density on the mechanical properties of coarse-grained dam materials is ignored in previous studies. On this basis，four scale methods are used to obtain the maximum dry density in laboratory according to the original average design gradation curve of rockfill in Shuangjiangkou earth-rockfill dam. Based on the design generatrix of the coarse-grained dam materials gradation—Talbot curve and fractal geometry theory，the mechanism of scale effect of density for coarse-grained dam materials is interpreted，which selects the Talbot formula index and the factor reflecting the particle shape and roughness as the fractal indices. The basis of quantitatively evaluating the effect of gradation on density is provided；and the shortcomings of fuzzy evaluation only using the non-uniformity coefficient and curvature coefficient is overcome. Combined the mixed scale method，the numerical tests on the maximum dry density is carried out by using the particle flow code in two dimensions(PFC2D)；the law of scale effect on the relative density and porosity of coarse-grained materials is studied；and the microscopic mechanism causing the difference is analyzed.Key words：hydraulic engineering；earth-rockfill dam；coarse-grained materials；density；scale effect；fractal geometry收稿日期：2010–08–11；修回日期：2010–10–25基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BAB29B02)作者简介：朱晟(1965–)，男，博士，1988年毕业于河海大学水工专业，现任教授、博士生导师，主要从事土石坝等水工岩土与环境岩土方面的教学与研究工作。
粗粒土垂直渗透仪检定规程
粗粒土垂直渗透仪检定规程
粗粒土垂直渗透仪是测量土壤渗透性能的一种仪器，为保证测量准确性，需要进行检定。
下面是粗粒土垂直渗透仪检定规程：
1、检定前准备
（1）对粗粒土垂直渗透仪进行清洁，确保无异物。
（2）根据检定标准，选取检定液体。
（3）对检定液体进行检测，确认其浓度和温度。
2、设备检定
（1）校准砝码：用已知质量标准砝码进行校准，计算砝码偏差。
（2）测量螺旋桨的数量：使用放置在设备底部的螺旋桨探头，测量其数量并与标准值进行比对。
（3）检测刻度盘：使用已知量的校准液体进行测定，确保刻度盘的读数准确无误。
3、检定程序
（1）在仪器上方安装质量容器，将液体倒入容器中，液体深度应该超过10mm。
（2）打开仪器电源，待仪器预热后启动操作程序。
（3）将粗粒土垂直渗透仪的检定头缓慢放入液体中并启动计时器。
（4）按照设备说明书上的要求进行操作，并记录读数。
（5）重复以上操作直到数据三次测量的标准偏差小于设定值。
4、检定记录
（1）记录每次测量的数据并计算其平均值。
（2）记录设备的校准结果及标准偏差。
（3）检定记录保存至少两年。
以上是粗粒土垂直渗透仪检定规程。
在检定过程中，需要严格按照规定操作，确保测量数据的准确性。
同时，也需要注意对仪器的日常维护和保养，确保仪器的长期稳定性和可靠性。
粗粒土渗透特性研究
粗粒土渗透特性研究摘要：本文以云南省东川蒋家沟泥石流粗粒土作为研究对象，研究了它的颗粒级配和渗透性，以改装后的渗透仪作为试验设备，得到了粗粒土的渗透系数，拟合了渗透系数和不均匀系数、曲率系数、d60/d30的关系式，对同一种土，可以节约成本，减少工作量。
关键词：蒋家沟，粗粒土，渗透性，不均匀系数，曲率系数Abstract: This article take the Yunnan province Dongchuan Jiangjia gully debris flow in coarse grained soil as the research object, and studies on its grain size distribution and permeability, with modified permeameter as test equipment, obtained the coarse grained soil permeability coefficient, fitting the permeability coefficient and coefficient of uniformity, the curvature coefficient, d60/d30 relationship type, for the same soil, can save cost, reduce the workload.Keywords: Jiangjiagou, coarse grained soil, permeability, uniformity coefficient, coefficient of curvature0 引言水利部行业标准和国家标准将60mm>d>0.075mm的含量大于50%的土划分为粗颗粒土，云南省东川区蒋家沟泥石流土体毫无疑问属于粗粒土。
土的渗透性和渗流问题和测定方法
常用的方法有：解析法、数值法和水电比拟法三种 对于边界条件比较简单的渗流可采用解析法 对于边界条件较复杂的渗流采用数值法和比拟法 任何一种计算方法的结果都可以用流网来表示
第三章 土的渗透性与渗流问题
§3.5 渗透力与渗透变形
一、渗透力
水在土体中流动时，会力图拖曳土粒而消耗部分能量 引起水头的损失 渗透力——渗透水流施加于单位土粒上的拖曳力
常用的有注水（压水）试验和抽水试验两种 实验原理都是通过几个井,一个作为实验井,其它 作为观察井,抽水或注水后,地下水位会发生变化, 可以推算出渗透系数,实验费用较高
§3.3 渗透系数及其测定方法
2、室内渗透试验
a.常水头试验————整个 试验过程中水头保持不变, 适用于透水性大的土，例如
砂土（k>10-3cm/s）
lg
160 52
2.09 105 cm/s
第三章 土的渗透性与渗流问题
§3.4 二维渗流与流网
工程中遇到的渗流问题,边界条件要复杂的多,水流 在形态上往往是二维或是三维的。
如：闸基的渗流、土坝的渗流等
a
c
b
上游
浸润线 下游
流线 等势线
§3.4 二维渗流与流网
一、平面渗流的基本方程
达西渗透定律二维形式如下：
J F whA
§3.5 渗透力与渗透变形
渗流作用于单位土体的力
j
J AL
whA
AL
i w
说明：渗透力j是渗流对单位土体的作用力，是一种
体积力，其大小与水力坡降成正比，作用方向与渗流
方向一致，单位为kN/m3
§3.5 渗透力与渗透变形
渗流力的存在，将使土体内部受力发生变化，这种 变化对土体稳定性有显著的影响
级配不连续粗粒土渗透变形试验缩尺方法研究
级 配 法 因土 体 粒 径 的 等 比例 减 小使 反 映粗 料 孔 隙 尺 寸 的特 征 粒 径 Ｄ ， 相应 变小， 对 管 涌型 土 进 行 处理 后 渗 透
破 坏形式转变为过渡型 ， 流 土 型 土 的渗 透 破 坏 形 式 虽 不会 发 生 改 变 ， 但 土 颗 粒 离散 程 度 的 增 大 使 相 应 的 ， １ 告 界
各类 缩 尺方法 对试 样 渗 透稳 定 性 的影 响 ， 提 出适应 于
尺寸 上 的局 限性 ， 《 土 工试 验 规 程 》 （ Ｓ Ｌ ２ ３ ７—１ ９ ９ ９ ）
规 定仪 器 内径应 大于 试样 特征 粒径 ｄ 的 ５倍 ， 以防止 尺寸 效应对 试验 结果 的影 响 ， 对 于 存 在 不满 足 要 求 的 超 粒径 颗粒 需采 用一 定 的等效方 法进 行处 理 。各类 规
料 和填充 细料 两个 部分 ， 在水 的渗 流 作 用下 容 易 出现
细料 随粗 料 间孔 隙流 失 的管 涌 型 渗 透 破 坏 。为 保
证 所 构筑 土石 坝 以及 地 基 的渗 透稳 定 性 ， 需 在 室 内开
展 渗 透变形 试验 以分 析相 应试 样 的渗透破 坏形 式 和临 界水 力坡 降 。 由于粗 粒 土的宽 级配 特性 以及 室 内渗 透变 形仪 器
针 对 目前超粒 径颗 粒缩 尺方 法对 粗粒 土渗 透变形 试 验和 渗透稳 定性 评 价 还 缺 乏相 应 认 识 的 现状 ， 本 文 开 展不 同超粒 径 缩尺方 法下 级配 不连 续型粗 粒 土 的渗 透 变形 试验 ， 通过 与原 级配 试样 的试 验结果 对 比， 分 析
河水 的挟 带能力 不 同 ， 自然界 中经 河 水沉 积 的粗 粒 土
浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验
浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验膨胀土是一种在水分含量变化时会发生体积变化的土壤。
膨胀土的膨胀性是指土壤在吸水膨胀或失水收缩时发生的体积变化。
膨胀土的膨胀性主要是由于土壤中的粘性颗粒吸附了水分，导致其体积发生变化。
而膨胀土的膨胀缩变形与渗透性是密切相关的，本文将对膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验进行浅析。
一、膨胀土的膨胀缩变形1. 膨胀土的特性膨胀土是一种特殊的土壤，其在吸水膨胀或失水收缩时会发生较大的体积变化。
膨胀土的主要成分是粘粒，粘粒颗粒之间存在较强的吸附力，吸附了水分后会发生膨胀。
膨胀土的膨胀性与其颗粒结构、粘粒含量、矿物成分等有关。
膨胀土在吸水膨胀或失水收缩时会发生体积变化，其膨胀缩变形规律主要受以下因素影响：（1）含水量：膨胀土的含水量是影响其膨胀缩变形的关键因素。
当含水量增加时，膨胀土的体积会增大，发生膨胀变形；当含水量减少时，膨胀土的体积会减小，发生收缩变形。
（2）荷载作用：荷载作用会对膨胀土的膨胀缩变形产生影响。
在承受荷载作用下，膨胀土的体积变化会受到限制，膨胀性会减弱。
（3）孔隙结构：膨胀土的孔隙结构对其膨胀缩变形也有重要影响。
孔隙结构的不同会影响土壤的水分吸附和空隙变化，从而影响了土壤的膨胀性。
二、膨胀土的渗透性规律试验1. 渗透性参数渗透性是指水在土壤中流动的能力，是土壤工程中重要的力学性质之一。
膨胀土的渗透性参数是评价土壤渗透性的重要指标，主要包括渗透系数、渗透率、渗透能力等。
（1）恒压渗透法：恒压渗透法是一种常用的膨胀土渗透性规律试验方法，通过施加不同的压力来测定土壤的渗透系数和渗透率。
膨胀土的膨胀缩变形与渗透性是密切相关的。
土壤的渗透性直接影响了其吸水膨胀和失水收缩的速度和程度。
渗透性较大的土壤，其吸水和失水的速度较快，膨胀缩变形较为迅速；渗透性较小的土壤，其吸水和失水的速度较慢，膨胀缩变形也较为缓慢。
膨胀土的渗透性参数还可以用于评价土壤的膨胀性。
一般来说，渗透性较小的膨胀土，其膨胀性较大；渗透性较大的膨胀土，其膨胀性较小。