项目名称：黄土非饱和渗透性参数的测试方法研究（项目编号：41772278）
项目负责人：李同录
项目起止时间：2018.01-2021.12
项目来源：国家自然科学基金面上基金
项目摘要：黄土地区降水、灌溉水的下渗和毛细水的上升都可诱发不同类型地质灾害，而黄土中水分多以非饱和态运移。土水特征函数和渗透性函数是反映非饱和渗流的两个重要土性参数，但直接测定这两个函数耗时长、技术难度大，为此人们一直在寻求更简捷的测试方法。本项目设计了一种基于滤纸法的精细土柱试验装置。在一系列垂直叠置的环刀土样间夹标准滤纸，顶部用Mariotte瓶维持稳定水头，利用不同渗透性的陶土板控制渗透率，可测得不同时段含水率和基质吸力垂直剖面，通过反分析可获得土水特征函数和渗透性函数。利用该方法对一现场剖面黄土和古土壤及另两个场地马兰黄土的土水特征函数和渗透性函数进行测试；同时用压力板仪测定其土水特征曲线，用压汞法及微结图像统计测定其孔隙分布曲线，用以分析检验该方法的合理性和可靠性。再将实测函数用于现场剖面降雨的入渗过程预测，与监测结果对比检验其有效性。此方法易操作，可为非饱和渗流计算提供必要的参数。
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项目名称：考虑黄土吸力效应的CPT扩孔机理与桩基承载性能评价
项目负责人：张亚国
项目起止时间：2019.01-2021.12
项目来源：国家自然科学基金青年基金
项目摘要：静力触探(CPT)测试结果常用于确定黄土场地的桩基承载力。目前所采用的经验公式是基于CPT测试与桩载荷试验结果相关性分析获得，将其用于黄土场地时，无法考虑非饱和吸力效应对桩基承载力的影响。本项目在饱和土圆孔扩张理论基础上，引入基质吸力和比体积状态变量，推导非饱和黄土圆孔扩张的理论解，提出考虑黄土吸力效应的CPT贯入理论模型。选取典型黄土场地，开挖探井并测定模型所需的土-水特征参数和非饱和力学参数，求得CPT贯入阻力的理论解；开展不同吸力条件下的CPT原位试验，分析吸力变化对CPT贯入阻力的影响机理，对理论模型进行验证。在此基础上，将该CPT贯入模型拓展至桩基承载力计算中，利用相同场地的模型桩载荷试验对其进行检验，提出考虑黄土吸力效应影响的桩基承载性能评价方法。本项目的研究成果将为非饱和黄土地区CPT测试技术的工程应用提供理论基础。
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项目名称：有效降雨系数试验研究
项目承担单位：长安大学
项目负责人：付昱凯
项目费用：17.92万
项目起止时间：2019年5月-2021年12月
所属国家重点研发计划项目：基于地质云的地质灾害预警与快速评估示范研究
所属课题：基于地质气象大数据的区域地质灾害高精度预警模型研发
项目来源：中国地质环境监测院
项目摘要：本项目以区域降雨型地质灾害为研究对象，分别在四川省青川县和福建省宁德市典型区域开展了工程地质调查、测绘、原位监测、现场取样、室内试验等工作。获得了研究区浅层土体的基本物理性质、土水特征参数及饱和剪切强度参数，得到了研究区的降雨、土壤水分、土壤温度、地下水位、蒸渗等数据，分析了气候作用下浅层土质边坡的渗流规律，计算了两省典型区域的有效降雨系数。结果表明：浅层土壤水分主要受降雨入渗影响，深层土壤水分主要受地下水位变化的干扰；相比于福建宁德监测点，青川监测点饱和渗透系数较大；监测期间四川青川监测点和福建宁德监测点的有效降雨系数K分别为0.790和0.787，前期天数的取值范围分别为2~5天和2~7天，降雨量范围分别为8mm~56mm/天和15mm~112mm/天。