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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种芯吸土工织物-非饱和土水分迁移定量分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121431320B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202512000666.8，技术领域涉及：G01N15/08；该发明授权一种芯吸土工织物-非饱和土水分迁移定量分析方法是由王美霞;高建;杨为民;白逸凡;王森巍;张志远设计研发完成，并于2025-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种芯吸土工织物-非饱和土水分迁移定量分析方法在说明书摘要公布了：本发明属于路基排水技术领域，提出一种芯吸土工织物‑非饱和土水分迁移定量分析方法，包括先测定芯吸土工织物的基本参数，确定芯吸土工织物基质吸力与饱和度之间的关系；然后建立芯吸土工织物中的液体瞬态流控制方法；再划分芯吸土工织物排水过程，推导芯吸土工织物的非饱和渗流系数；最后将芯吸土工织物基质吸力函数转化有效饱和度S函数，最终得到随周围土体饱和度S变化的芯吸土工织物的渗流速率表达式。本发明将芯吸土工织物作用纳入到土体的渗流模型中，明确了固定位置向外导水对非饱和土渗流场的影响，实现了对芯吸土工织物调控路基含水率的定量分析，为不同地区、类型、含水率土体选择合适的芯吸土工织物提供了理论依据和方法支撑。

本发明授权一种芯吸土工织物-非饱和土水分迁移定量分析方法在权利要求书中公布了：1.一种芯吸土工织物-非饱和土水分迁移定量分析方法，其特征在于，包括以下具体步骤： S1、测定芯吸土工织物的基本参数，确定芯吸土工织物基质吸力与饱和度之间的关系；芯吸土工织物的基本参数包括芯吸土工织物的渗透系数ksg、与进气值相关的模型参数的αsg以及影响气相渗透系数随饱和度变化的速率的形状参数msg，αsg和msg用于绘制芯吸土工织物-水特征曲线，αsg反映了土体开始进气时的吸力大小,其中，s为非饱和土，g为芯吸土工织物； S2、根据孔隙流体流动的质量守恒原理，对于一个芯吸土工织物单元，水分损失率和补给率是守恒的，等于水流入和流出芯吸土工织物单元的净流量，故一个具有多根导水纱线的芯吸土工织物单元，其中沿着坐标正方向流入和流出单元的总水流量为：，；式中，qin为流入总水流量，qout为流出总水流量，qy为y方向的流量；芯吸土工织物单元在瞬态流动过程中，水量损失率可表示为：； 由质量守恒定律可知，芯吸土工织物单元在瞬态流动过程中储存的水量需等于流入水量和流出水量之差；根据质量守恒定律得到：，化简得到芯吸土工织物中液体瞬态流的控制方程为：，ρw为芯吸密度，θ为体积含水率，qy为y方向的流量； 芯吸土工织物与土类似，在液体流动上具备典型的非饱和渗流特性，根据非饱和达西定律，把渗流方向上的液体流动写成渗透系数和水力梯度的表达式：，其中，hm为基质吸力水头，kghm是在基质吸力水头hm下芯吸土工织物的非饱和渗透系数方程； S3、划分芯吸土工织物排水过程，推导芯吸土工织物的非饱和渗透系数；芯吸土工织物排水过程的划分过程可划分为初始阶段、纱线导水阶段以及土体控湿阶段三个阶段；初始阶段中，芯吸土工织物与土体处于相同基质吸力水头hm1的平衡状态，而土体之外的芯吸土工织物持续处于干燥状态，其基质吸力水头为hm0；在纱线导水阶段，导水纱线内产生了基质吸力水头差hm0-hm1，这导致芯吸土工织物水分向外迁移，饱和度降低；在土体控湿阶段，基质吸力水头上升至hm2，随后周围土体和芯吸土工织物要达到新的基质吸力平衡点，土的饱和度降低，基质吸力水头同样升至hm2； S3中芯吸土工织物的非饱和渗透系数推导过程具体为：根据土力学理论VG模型中饱和度与土体基质吸力的关系，假设在任意时刻t，土体内部芯吸土工织物平衡基质吸力水头为hmt，hmt的大小首先受周围土体饱和度的影响，其次也将受芯吸土工织物与土体材料参数的影响；由于纱线导水除湿是一个缓慢的阶段，故假设在每一个瞬时，芯吸土工织物与周围土体的基质吸力相等，故在此基质吸力下芯吸土工织物的非饱和渗透系数的推导过程的中间式如下：；；；；；最后推导得，芯吸土工织物的非饱和渗透系数方程表达式如下：，其中，α、m、n为土的VG模型参数；为基质吸力；Sg为芯吸土工布的饱和度，αg为芯吸土工布VG模型参数；θ为体积含水率；θr为残余含水率；θs为饱和含水率；为有效饱和度； S4、将等效为ΔhmΔy，Δhm为某一时刻外部干燥芯吸土工织物基质吸力水头hm0与土体内部芯吸土工织物平衡基质吸力水头hmt之差；Δy为两位置之间的最短距离，将其定义为有效渗流距离;直至hmt≥hm0，芯吸土工织物失去排水作用，根据孔隙水势能转换关系：，g为重力加速度，为基质吸力；芯吸土工织物基质吸力函数转化有效饱和度S函数为：，式中，为土的VG模型参数，与土的进气值相关，将式、分别代入式中，最终得到随周围土体饱和度变化的芯吸土工织物的渗流速率的表达式qyS，最后，将此表达式嵌入数值模拟中，即可表征芯吸土工织物的非饱和渗流作用。

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