MK模型的拟合方程和预测方程在土-水特征曲线中的应用及参数敏感性分析

摘要

土-水特征曲线可以预测非饱和土的各种性质(如:非饱和渗透系数、剪应力和热学性能等)。但测量土-水特征曲线耗时久且花费昂贵。为了解决这一问题,目前,很多研究都致力于从基本的岩土工程性质预测土-水特征曲线。基于此,以MK(Modified Kovács)模型的2种形式(拟合方程和预测方程)为土-水特征曲线模型,以Matlab编程语言中的cftool为拟合工具,以西宁黄土、粉砂土、红黏土和冰碛土4种细粒土为研究对象,对比拟合方程和预测方程描述细粒土土-水特征曲线的效果和差异,分析MK模型中黏附饱和度S_a=1解ψ_c的变化规律,提出了基于MK模型的饱和度进行参数敏感性分析的计算公式。结果表明:拟合曲线和预测曲线在描述4类典型细粒土土-水特征曲线时均具有较好的效果,但拟合曲线整体上优于预测曲线;土壤质地和黏粒含量影响ψ_c值;饱和度对拟合参数a的敏感性较大,对拟合参数m的敏感性较小。