云南泥炭土渗透特性的试验研究

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泥炭土具有高有机质含量、高含水率、高压缩性和低承载力等特点,使其成为工程建设中的不良土体。近年来,随着我国西南地区经济社会的快速发展,泥炭土地区道路、桥梁、房屋等基础设施出现开裂破坏的现象越来越严重,这些破坏现象的出现大多与泥炭土地基的沉降问题有关,而要研究泥炭土地基的沉降,了解其渗透特性是非常重要的环节。鉴于此,本文以大理地区浅层泥炭土和昆明地区深层泥炭土为研究对象,通过渗压试验和渗透试验对泥炭土的渗透特性及其影响因素开展研究,并得出相关结论。首先,通过渗压试验探究了在逐级加载下固结压力对原状泥炭土渗透特性的影响,并对渗透系数与加载时长、固结压力和孔隙比的关系以及主次固结阶段渗透系数的变化规律进行总结分析,试验结果表明:低荷载条件下(P<200k Pa),主固结阶段渗透系数衰减量超90%。高荷载条件下(P≥200k Pa),随压力的增大,主固结阶段渗透系数衰减量减小,次固结阶段衰减量增大至30%;在高荷载条件下,试验所用泥炭土主固结阶段压缩量为该级压力总压缩量的60%;渗透系数随加载时长呈指数函数衰减,大理西湖泥炭土渗透系数稳定时间为1d(天)左右,大理淤泥和昆明深层泥炭土的渗透系数稳定时间为7h(小时)左右。其次,通过渗透试验探究原状泥炭土的渗透各向异性,发现大理西湖泥炭土的水平向渗透系数为其垂直向渗透系数的2~17倍,具有明显的各向异性,而该地区淤泥表现出各向同性。在渗透系数与深度的关系中,昆明深层泥炭土的水平向渗透系数随深度的增大线性减小,而垂直向渗透系数随土样埋深呈指数曲线衰减,土样埋深对水平向渗透性的影响更大。同时,随着土体埋深的增大,泥炭土的渗透各向异性逐渐减弱。最后,为了排除含水率、密度和结构性等因素对泥炭土渗透性的影响,通过控制重塑泥炭土含水率、密度的方式,利用渗透试验对其渗透特性与有机质含量、纤维含量的关系进行了探讨。试验结果表明,当纤维含量相同时,泥炭土的渗透系数与有机质含量呈负相关关系,即渗透系数随有机质含量的增加而减小;当有机质含量相同时,泥炭土的渗透系数随着纤维含量的增加而增大。
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