灰岩单裂隙非饱和渗流–应力耦合特性试验研究

为研究不同应力条件下岩体裂隙非饱和渗流特性及其影响因素，基于自主研发的岩体裂隙非饱和渗流试验系统，对4组灰岩裂隙试样开展变饱和度和不同围压条件下的渗透试验。试验结果表明：(1)随着围压的增加，裂隙进气值增大，非饱和渗透系数–毛细压力关系曲线下降斜率及幅度均减小，在相同毛细压力下，高围压对应的裂隙非饱和渗透系数要高于低围压的情况；(2)通过对比毛细压力、围压这2个因素对非饱和渗透系数的影响发现，随着毛细压力的增加，围压对非饱和渗透系数的影响降低；同样，随着围压的增加，毛细压力对非饱和渗透系数的影响降低；(3)随着粗糙度的增大，裂隙饱和渗透系数降低，残余饱和度有小幅增长；(4)基于不同围压和毛细压力下的裂隙非饱和渗流试验数据，对裂隙非饱和渗透系数与毛细压力和围压的关系式进行拟合，从拟合曲面与试验实测数据的对比来看，拟合关系式可以较为准确地描述试验测得的裂隙非饱和渗透系数随毛细压力和围压的变化。本文对变应力条件下裂隙非饱和渗流过程及规律的研究成果可为降雨入渗条件下的工程岩体稳定分析提供依据。