饱和粘土非线性渗流规律与径向固结
以多孔介质等效渗流概念得出粘土平均孔隙微尺度数量级范围在O.01 μm至O.1μm,与测试结果一致.实验结果表明饱和粘土微尺度孔隙渗流为非线性流.理论推导表明固液界面作用与渗透率平方根或孔隙半径成反比,固液界面相互作用是导致饱和粘土非线性渗流的重要原因.提出了精确描述饱和牯土微尺度孔隙非线性渗流基本规律的数学模型,其参数量纲明确,物理意义清楚.建立了饱和粘土非线性渗流新定律,统一描述了从较低到较高水力梯度全过程渗流曲线特征,达西定律是其特例.基于新定律,建立了饱和粘土非线性渗流定流量径向固结数学模型.以粘性边界层思想与稳态依序替换法及积分方程法,导出了粘土非线性渗流平均质量守恒方程及活动边界运动方程,给出了饱和粘土非线性渗流超孔隙水压力分布公式与平均固结度计算公式,获得了粘土层压力分布规律和平均固结度随时间变化规律.结果表明:饱和粘土非线性渗流使活动边界运动速度减小.研究结果为粘土地质工程与岩土工程应用提供了新的科学依据.达西渗流径向固结计算是新的非线性渗流固结计算的特例.
作 者： 邓英尔 谢和平 黄润秋 刘慈群 DENG Ying-er XIE He-ping HUANG Run-qiu LIU Ci-qun 作者单位： 邓英尔,DENG Ying-er(成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059;四川大学,工程科学与灾害力学研究所,成都,610064)谢和平,XIE He-ping(四川大学,工程科学与灾害力学研究所,成都,610064)
黄润秋,HUANG Run-qiu(成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059)
刘慈群,LIU Ci-qun(中国科学院,渗流流体力学研究所,河北,廊坊,065000)
刊 名： 应用数学和力学 ISTIC PKU 英文刊名： APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS 年，卷(期)： 2007 28(11) 分类号： O357 关键词： 饱和粘土 非线性渗流定律 固结 平均固结度 活动边界