不同压实度花岗岩残积土的渗流模拟

王志兵，谈勋勋，王 远，孙 广，刘金明

(1.桂林理工大学土木与建筑工程学院，桂林 541004；2.广西岩土力学与工程重点实验室，桂林 541004)

花岗岩残积土作为一种路基填料，当其压实度不足时，会导致路基灾害或病害的发生。如2015年12月20日深圳光明新区，废土填埋场由于风化花岗岩压实度不足导致滑坡[1]。以花岗岩残积土作为路堤边坡的广佛肇高速公路多处出现浅层滑移、水毁、崩塌[2]。众多的路基病害与填料的压实度有紧密的关联。因此，研究不同压实度对花岗岩残积土渗透特性的影响不仅对实际具有应用价值，而且对岩土领域有理论意义。以往研究人员对土体的认识更多局限在宏观尺度上[3]，未从土体内部的孔隙分布、孔喉分布等微观结构特征考虑，导致无法研究渗流的微观影响因素[4]。

为了研究压实度对多孔介质微观渗流特性的影响，第一步是获得其孔隙空间结构分布特征。目前，获得多孔介质孔隙结构特征主流的研究方法有：压汞法(mercury intrusion porosimetry,MIP)[5]、氮气吸附法(nitrogen adsorption method,NAI)[6]、光学显微镜或扫描电镜法[7]、CT扫描图像法[8]。压汞法会产生“墨水瓶”效应且破坏土体的结构。氮气吸附法只能测量微小的孔隙。光学显微镜或扫描电镜法只能定性表征土体的局部孔隙结构。相比与其他方法，CT扫描图像法可以快速无损的获取样品孔隙空间结构参数，定量表征样品的孔隙空间结构，建立三维可视化模型[9-12]。

以往表征流体流动规律是建立在以达西定律为基础的宏观渗流方程上，由于CT扫描图像法的出现，通过CT扫描图像法提取孔隙网络模型，在获取样品孔隙空间结构的同时研究微米级流体输运特征[13-25]。……