利用瞬态剖面法测定宽级配砾石土水力参数试验研究

胡 凯, 陈晓清

(1.中国科学院 水利部 成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室, 成都 610041; 2.中国科学院大学, 北京 100049)

自然界土体大多处于非饱和状态，水力参数(土—水特征曲线和渗透函数)是土体非饱和渗流分析的基础，也是土体稳定性研究的重要参数[1-3]。目前，渗流理论的研究还欠成熟，水力参数获得的最直接的方法就是直接量测。现有的水力参数测试方法很多，方法较为复杂、试验周期长、对环境要求较高，且国内暂时没有专门针对水力参数测定的试验规程。

“宽级配砾石土”作为泥石流源区广泛分布的一种特殊土体，颗粒组成级配非常宽，有粒径数米的巨石，也有粒径小于0.005 mm的黏粒，其中粒径>2 mm的颗粒质量占整体重量的50%以上，黏粒约占3%～20%[4-5]。众多学者针对宽级配砾石土的渗透[6-7]、强度[8-9]等岩土参数进行了详细的研究。近年来，随着非饱和土力学的发展，逐渐形成了一套以降雨入渗→含水率变化→基质吸力改变→抗剪强度降低→土体失稳起动的泥石流评价理论[10]。水力参数是计算降雨入渗土体稳定性的基础材料参数，但由于试验条件的限制，对于以粗颗粒为主的宽级配砾石土的水力参数的试验研究鲜有报告，因此有必要通过试验方法获得较为准确的宽级配砾石土水力参数。

现有测定土体水力参数的试验方法主要有稳态法和瞬态剖面法。瞬态剖面法以其可以直接监测体积含水率和基质吸力变化和无需严格控制水流量等优点而被广泛应用于相关研究中。现……