洛阳地区砂卵石地层渗透系数与有效粒径关系

李 达, 高笑娟, 马建军, 雷居强

(河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023)

0 引言

洛阳市轨道交通1号线全长22.35 km，其东段的青年宫至杨湾等5个车站基坑底部位于第四系冲积、洪积松散～稍密的砂卵石潜水含水地层中。地区经验显示该地层渗透系数为100～150 m/d，原有的经验取值范围太大，不能有效指导轨道交通1号线深基坑工程建设[1-2]。

砂卵石地层是典型的自然产物，其渗透系数具有明显的不均匀性和地域性。而且渗透系数的影响因素较多，如土的粒径级配、孔隙比、结构和矿物成分等，其中，粒径级配和孔隙比对土的渗透系数影响较大。就粗颗粒土而言，其渗透系数计算经验公式已有大量研究。文献[3]在对渭河粗粒土进行渗透系数规律性试验后，得出了渗透系数与限制粒径(d30)、有效粒径(d10)和控制粒径(d60)相关的结论，并修正了太沙基(Terzaghi)渗透系数计算公式。文献[4-5]利用测得的砂卵石的有效粒径d10、控制粒径d60、不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)等指标，通过数学拟合得到了渗透系数预测的多元线性回归模型。文献[6]探讨了砂土有效粒径、孔隙率和不均匀系数对渗透系数的影响，得出估算天然砂土渗透系数的经验公式。文献[7]建立了渗透系数与特征粒径指标之间的二次多项式关系模型。文献[8]证明了金沙江流域的级配河砂渗透系数与平均粒径间成正相关。文献[9]研究表明：渗透系数随颗粒级配特征值d20和曲率系数的增大而增大，随干密度和颗粒球形度的增大而减小。对于碎石土材料，文献[10]的研究表明：由全级配预测渗透系数较精确，经验公式存在适用局限性。……