›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (6): 2139-2144.doi: 10.16285/j.rsm.2016.1505

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

上海浅部黏土渗透系数及其各向异性

宋云奇1,武朝军2,叶冠林1   

  1. 1. 上海交通大学 土木工程系,上海 200240;2. 济南轨道交通集团有限公司,山东 济南 250101
  • 收稿日期:2016-06-21 出版日期:2018-06-11 发布日期:2018-07-03
  • 作者简介:宋云奇,男,1990年生,硕士研究生,主要从事软土物理力学特性试验的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.41727802);上海市科学技术委员会科研项目资助(No.16DZ1202204)

Permeability and anisotropy of upper Shanghai clays

SONG Yun-qi1, WU Chao-jun2, YE Guan-lin1   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2. Jinan Rail Transit Group Co., Ltd., Jinan, Shandong 250101, China
  • Received:2016-06-21 Online:2018-06-11 Published:2018-07-03
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (41727802) and the Scientific Research Foundation of Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (16DZ1202204).

摘要: 为研究上海浅部黏土的渗透系数及其各向异性,沿水平及竖直方向对上海浅部主要黏土层进行了不同压力下的固结试验,联合使用时间平方根法和时间对数法获取了试样的渗透系数,探讨了渗透系数与孔隙比及渗流方向之间的关系,并通过电镜扫描,从微观角度分析了水平和竖直方向渗透系数存在差异的原因。研究结果表明:上海浅部主要黏土层的渗透系数均随着孔隙比的增加而增大。对于单组试验来说,渗透系数k与孔隙比e在e lgk坐标系中呈现很好的线性关系,且渗透变化指数Ck大致呈现Ck = 0.5e0的规律;但对于整体试验而言,渗透系数与孔隙比在e lgk坐标系中大致呈现出曲线关系。通过扫描电镜观察,揭示了沉积形成的絮状微观结构是竖直和水平渗透系数差异较小的主要原因。

关键词: 上海黏土, 渗透系数, 孔隙比, 各向异性, 微观结构

Abstract: To study the permeability and anisotropy of upper Shanghai clays, oedometer tests were carried out under different pressures in both horizontal and vertical directions. Permeability was determined by the square root of time method and log time method, and the relationships between coefficient of permeability and void ratio and the flow direction were discussed. The reason of the difference in the horizontal and vertical permeability coefficients is analyzed on the microscopic level by using scanning electron microscope. Results reveal that the coefficient of permeability of upper Shanghai clays increases with the increase of void ratio. For a single test, the relationship between coefficient of permeability and void ratio is linear in e-lgk coordinate system and the permeability change index is roughly Ck=0.5e0. For all tests, the relationship between coefficient of permeability and void ratio is curved in e-lgk coordinate system. Anisotropy of upper Shanghai clays under different pressure conditions is not obvious, which is related to the formed flocculent structure in the process of soil particle deposition. In other words, the difference of the pore content in the horizontal and vertical directions leads to the anisotropy in the coefficient of permeability.

Key words: Shanghai clay, coefficient of permeability, void ratio, anisotropy, micro structure

中图分类号: 

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[1] 秦爱芳, 胡宏亮. 碱性溶液饱和高庙子钙基膨润土膨胀特性及预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 123-131.
[2] 桂跃, 吴承坤, 赵振兴, 刘声钧, 刘锐, 张秋敏. 微生物分解有机质作用对泥炭土工程性质的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 147-155.
[3] 赵怡晴, 吴常贵, 金爱兵, 孙浩, . 热处理砂岩微观结构及力学性质试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2233-2240.
[4] 朱楠, 刘春原, 赵献辉, 王文静, . 不同应力路径下K0固结结构性黏土 微观结构特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1899-1910.
[5] 梁珂, 陈国兴, 杭天柱, 刘抗, 何杨, . 砂类土最大动剪切模量的新预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1963-1970.
[6] 洪陈杰, 黄曼, 夏才初, 罗战友, 杜时贵, . 岩体结构面各向异性变异系数的尺寸效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2098-2109.
[7] 陈琼, 崔德山, 王菁莪, 刘清秉. 不同固结状态下黄土坡滑坡滑 带土的蠕变试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1635-1642.
[8] 薛阳, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 廖康, 张龙飞. 库水升降条件下考虑饱和渗透系数空间变异性的白水河滑坡渗流变形分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1709-1720.
[9] 孙银磊, 汤连生, 刘洁, . 非饱和土微观结构与粒间吸力的研究进展[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1095-1122.
[10] 杜宇翔, 盛谦, 王帅, 付晓东, 罗红星, 田明, 王立纬, 梅鸿儒. 昔格达组半成岩微观结构与力学性质研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1247-1258.
[11] 范日东, 杜延军, 刘松玉, 杨玉玲, . 无机盐溶液作用下砂−膨润土竖向隔离屏障 材料化学相容性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 736-746.
[12] 盛建龙, 韩云飞, 叶祖洋, 程爱平, 黄诗冰, . 粗糙裂隙水、气两相流相对渗透系数模型与数值分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1048-1055.
[13] 李红坡, 陈征, 冯健雪, 蒙宇涵, 梅国雄, . 双层地基水平排水砂垫层位置优化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 437-444.
[14] 徐杰, 周建, 罗凌晖, 余良贵, . 高岭-蒙脱混合黏土渗透各向异性模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 469-476.
[15] 张善凯, 冷先伦, 盛谦, . 卢氏膨胀岩湿胀软化特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 561-570.
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