一个简化的土水特征曲面模型及其在非饱和渗流分析中的应用

土体变形对土水特征曲线(SWCC)的影响显著,采用初始孔隙比作为变形指标,利用VJ Tech固结仪对粉质砂土进行SWCC曲线的室内试验,研究了不同初始孔隙比对SWCC的影响。试验结果表明:不同初始孔隙比对SWCC的影响在低吸力范围比较显著,在高吸力范围则不明显。通过将孔隙比引入到与进气值有关的模型参数中对Fredlund-Xing模型进行了修正,建立了不同孔隙比影响下的基质吸力-含水率-孔隙比空间的土水特征曲面模型,即SWCS数学模型,并采用所提出的SWCS模型来预测土体变形后渗透系数的变化。采用所提出的SWCS模型分析了坝体心墙的压实程度对防渗效果的影响,模拟结果表明:当心墙的压实程度不同时,同一时刻心墙截面的流量与主要受饱和渗透系数支配,即与e3/(1+e)成正比。