The invention discloses a unified simplified prediction method of relative permeability coefficient of unsaturated soil. Combining four classical models of relative permeability coefficient and fractal models of soil-water characteristic curve, a unified simplified prediction model of relative permeability coefficient of unsaturated soil and a method of selecting parameters model are proposed. The measured data of soil-water characteristic curve are obtained based on pressure plate test. Based on matrix suction_0 and measurement saturation Sr 0, combined with fractal model of soil-water characteristic curve, measured fractal dimension D0 and measured air intake value_a0_were fitted, and corresponding f (Sr) was selected according to measured fractal dimension D0. The measured air intake values_a0 and f (Sr) were brought into the prediction model to predict the relative permeability coefficient of unsaturated soil. It overcomes the defect that the existing classical unsaturated soil permeability coefficient prediction model is only applicable to a certain type of soil, and unifies the existing classical unsaturated soil permeability coefficient prediction model.
【技术实现步骤摘要】
一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测方法
本专利技术属于土木、岩土工程中非饱和土相对渗透系数
，具体涉及一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测方法。
技术介绍
定量描述土体非饱和土相对渗透性系数的影响规律，是建立考虑水力、力学特性相互影响的土体本构模型，进行非饱和土流固耦合分析等研究的基础，因此建立一种非饱和土相对渗透系数简化预测模型具有极其重要的意义。透系数是描述孔隙水在土体孔隙中流动性质的一个尺度指标，直接反映了土体的渗流特性，是土体力学特性一个基本参数，定量描述土体非饱和土相对渗透性系数的影响规律，是建立考虑水力、力学特性相互影响的土体本构模型，进行非饱和土流固耦合分析等研究的基础，因此建立一种非饱和土相对渗透系数简化预测模型具有极其重要的意义。在工程应用中对结构稳定性是不可忽视的一点，主要表现在降雨对边坡稳定性分析、路基变形、土石坝黏土墙与防洪堤的渗漏问题、垃圾填埋场和核废料填埋场对地下水污染及扩散的影响、地下污水的扩散迁移问题等工程及日常问题上。目前，对于渗透系数的研究模型主要有经验模型、宏观模型、统计模型三类。渗透系数的经验模型最早有Richa...
【技术保护点】
1.一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测方法，其特征在于：所述预测方法包括如下步骤：1)结合已有的四种相对渗透系数经典模型和已有的土‑水特征曲线分形模型，提出一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测模型及参数模型取值方法：
【技术特征摘要】
1.一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测方法，其特征在于：所述预测方法包括如下步骤：1)结合已有的四种相对渗透系数经典模型和已有的土-水特征曲线分形模型，提出一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测模型及参数模型取值方法：其中：kr(ψ)表示非饱和土相对渗透系数、ψa为进气值、ψ为基质吸力、Sr为饱和度；参数模型取值方法如下：当2.8≤D<3时，f(Sr)取Sr3或Sr；当2.6≤D<2.8时，f(Sr)取Sr3；当2.2≤D<2.6时，f(Sr)取(8-2D/3-D)Sr-(5-D/3-D)Sr2、Sr2.5或Sr3；当D<2.2时，f(Sr)取(8-2D/3-D)Sr-(5-D/3-D)Sr2或Sr2.5；2)基于压力板试验测得土-水特征曲线实测数据，得到测量基质吸力ψ0和测量饱和度Sr0；3)根据步骤2)中测量基质吸力ψ0和测量饱和度Sr0并结合步骤1)中土-水特征曲线分形模型的表达式，拟合得到测量分维数D0及测量进气值ψa0；4)根据步骤3)中拟合得到的测量分维数D0在步骤1)中选取相应的f(Sr)，并将测量进气值ψa0和f(Sr)带入公式(1)进行非饱和土相对渗透系数的预测。2.根据权利要求1所述统一的非饱和土相对渗透系数简化预测方法，其特征在于：所述步骤1)中，结合已有的四种相对渗透系数经典模型和已有的土-水特征曲线分形模型提出一种统一的非饱和土相对渗透系数简化预测模型具体过程如下：1a)已有的非饱和土相对渗透系数模型包括TK相对渗透系数模型CCG相对渗透系数模型Mualem相对渗透系数模型Burdine相对渗透系数模型其中：Sr为饱和度、θ为体积含水量、θs表示饱和含水量、θr表示最小体积含水量、ψ为基质吸力已有的土-水特征曲线分形模型的表达式为其中：Sr为饱和度、ψa为进气值、ψ为基质吸力；1b)采用已有的土-水特征曲线分形模型的表达式(2)中ψ≥ψa进行推导，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶高梁，陈阳阳，庄心善，肖衡林，胡其志，万娟，何俊，朱志政，罗晨晨，彭弯，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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