热变形对饱和黏性土渗透系数的影响

为了探究5~30℃温度变化对黏性土渗透性影响机理,同时考虑温度变化诱导的流体性质和土体变形对渗透系数的影响,提高模型的应用范围和精度,本文先采用室内实验和理论模型相结合的方法对该问题进行了研究,然后基于变温渗流实验数据,构建了土体应变与介质孔隙比的关系式,最后对Kozeny-Carman模型的修正模型(REN模型)进行了进一步修正。结果表明:在地下水常见的5~30℃温度区间,温度变化引起土体变形对黏性土渗透系数的影响显著,仅考虑流体黏度随温度变化而忽略黏性土形变影响的渗透系数计算误差最大可达40%;修正后的模型与现有渗透系数模型相比具有更好的性能;通过修正后的渗透系数模型分析,发现温度在5~20℃区间时,渗透系数变化的主控因素是流体黏度,此温度区间介质形变对渗透系数影响较小,影响程度低于10%;当温度在20~30℃区间时,温度引起介质形变诱导的渗透系数变化贡献率增大,对渗透系数影响最大超过40%。