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摘要
堤坝工程渗流计算中确定土体渗透系数尤为重要。利用分形维数不同尺度域，分析渗透破坏试验土样无标度区，指出土体细颗粒含量是决定土体分形维数的主要因素。基于多孔介质毛管束模型，推导了渗透系数和孔隙率与分形维数之间分形关系解析式，阐释了多孔介质土体渗透系数影响因子包括分形系数、孔径大小、分形维数及流体黏滞系数。利用土体渗透破坏试验结果，进一步论证了渗透系数和孔隙率与分形维数之间的非线性关系。结果表明：当分形维数大于2.83时，孔隙率随着分形维数的增大而减小，但在颗粒吸着水和薄膜水形成的黏聚力影响下，渗透系数随着分形维数增大而减小的规律不明显。研究结果可为渗透破坏形成机制及发展过程分析提供理论依据，减少堤坝渗透破坏致灾隐患。
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单位江苏开放大学; 南京水利科学研究院; 建筑工程学院
