压实黄土水分入渗规律及渗透性试验研究

张镇飞，倪万魁，王熙俊，苑康泽，潘登丽，刘 魁

(1.长安大学地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054；2.信息产业部电子综合勘察研究院，陕西 西安 710000)

黄土具有大孔隙、垂直节理发育以及水敏性等特点。通常经过碾压、夯实或振动压实等方法处理后，黄土作为一种建筑材料直接运用到工程建设中。黄土地基的湿陷变形及其他岩土工程问题都与压实黄土中水分入渗规律及渗透特性密切相关[1]。

目前，用来描述土中水分入渗规律的理论模型主要有Green-Ampt物理模型、Horton经验模型、Philip物理模型[2]和Kostiakov经验模型等。同时，许多学者在黄土地区也开展了大量的探索研究，蒋定生等[3]提出了积水条件下黄土入渗率经验公式；王全九等[4-5]分析了水平入渗中水分运动参量之间的关系，并建立了Green-Ampt模型与Philip模型参数间的联系；王文焰等[6]推导出适合黄土区的Green-Ampt入渗模型公式；王念秦等[7]对原状离石黄土的向上渗流规律进行了研究。此外，黄雪峰等[8]、安鹏等[9]在黄土地区进行了不同规模的现场浸水试验，对探索黄土中水分入渗规律研究起到巨大的推动作用。

实际中，由于非饱和压实黄土中基质吸力的存在，其渗透特性远比饱和土复杂。压实黄土的饱和渗透系数接近于常数，而非饱和渗透系数是含水率(基质吸力)的函数[10]。目前，非饱和渗透系数通常由直接法或间接法得到。直接法是在试验室或现场通过渗透试验直接测得。其中，瞬时剖面法在直接法中较为常用，最先由Richard等[11]于1953年提出。之后，诸多学者在此基础上对试验装置和数据处理方法进行了大量改进研究，Hamilton等[12]利用水平渗透装置(不考虑水头梯度)测定了Goose湖黏土的渗透特性；……