土的性質(zhì)及工程分類(編輯修改稿)
2024-10-08 20:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 密實(shí)狀態(tài)時(shí)的孔隙比 天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐動(dòng)力觸探的錘擊數(shù) (GB500072022) 密實(shí)度 按 N評(píng)定砂石密實(shí)度 按 松散 稍密 中密 密實(shí) N≤10 ≤5 10＜ N≤15 5＜ ≤10 15＜ N≤30 10＜ ≤20 N＞ 30 ＞ 20 4 碎石土的野外鑒別 粘性土的物理特性 1 界限含水量 :粘性土由某一種狀態(tài)過渡到另一狀態(tài)的分界含水量稱為土的界限含水量 2 界限含水量的測(cè)定 0 固態(tài) 可塑狀態(tài) 流動(dòng)狀態(tài) ω 塑限 ωP 液限 ωL 半固態(tài) 縮限 ωs 液限：錐式液限儀、碟式液限儀、液塑限聯(lián)合測(cè)定儀 塑限：搓條法，液塑限聯(lián)合測(cè)定法 3 界限含水量的測(cè)定方法規(guī)定與比較 （ 2）碟式液限儀測(cè)定的液限大于錐式液限儀測(cè)定的液限。 液限 塑限 錐式液限儀 液塑限聯(lián)合測(cè)定儀 碟式液限儀測(cè)定 搓條法 （ 1）測(cè)定方法規(guī)定 液塑限聯(lián)合測(cè)定儀 下沉深度為 10mm所對(duì)應(yīng)的含水量為液限 。下沉深度為2mm處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限 1 塑性指數(shù) IP是液限和塑限的差值 (省去 %)， 即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍 說明： 塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力 ,即與土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多 ,塑性指數(shù)就越高 說明： 液性指數(shù)表征土抵抗外力的量度 ,其值越大 ,表示抵抗外力的能力越小 .根據(jù) IL值可以直接判定土的軟硬狀態(tài) PLpI ?? ??2 液性指數(shù) IL是粘性 土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比 PPL II?? ??狀態(tài) 液性指數(shù) 堅(jiān)硬 硬塑 可塑 軟塑 流塑 IL≤0 0＜ IL≤ ＜ IL≤ ＜ IL≤1 IL＞ 1 ? 例題分析 ? 【例】 某砂土試樣 ,試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度 ds=,含水量ω=%,天然密度 ρ=。 已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量 ms1=,最疏松狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量ms2=。 求此砂土的相對(duì)密度 Dr,并判斷砂土所處的密實(shí)狀態(tài) 【 解答】 )0 9 4 ()1( ??????? ? ?? ?sde砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比 砂土最小孔隙比 31m a x / cmgVm sd ???m a xm i n ???dwsde ? ?砂土最大孔隙比 32m i n / cmgVm sd ???m i nm a x ???dwsde ? ?m i nm a xm a x ????eeeeDr相對(duì)密實(shí)度 中密狀態(tài) 粘性土的靈敏度和觸變性 1 靈敏度 uut qqS??低靈敏 t ?? S中等靈敏 t ?? S高靈敏 ?S2 觸變性 粘性土結(jié)構(gòu)遭到破壞，強(qiáng)度降低，但隨著時(shí)間發(fā)展土體強(qiáng)度恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。 土的滲透及滲流 ? 1856年法國(guó)學(xué)者Darcy對(duì)砂土的滲透性進(jìn)行研究 結(jié)論： 水在土中的滲透速度與試樣的水力梯度成正比 v=ki 達(dá)西定律 水力梯度，即沿滲流方向單位滲流長(zhǎng)度的水頭損失 1 達(dá)西定律 （ 1）達(dá)西滲流試驗(yàn) （ 2） 達(dá)西定律適用范圍與起始水力坡降 kiv ?達(dá)西定律 砂土的滲透速度與水力梯度呈線性關(guān)系 密實(shí)的粘土，需要克服結(jié)合水的粘滯阻力后才能發(fā)生滲透 。同時(shí)滲透系數(shù)與水力坡降的規(guī)律還偏離達(dá)西定律而呈非線性關(guān)系 達(dá)西定律適用于層流，不適用于紊流 v=ki i v O 砂土 ib 起始水力坡降 虛直線簡(jiǎn)化 0 i v 密實(shí)粘土 )( biikv ??? 2 土的滲透系數(shù) AtLhkk i A tqtQ ???時(shí)間 t內(nèi)流出的水量 h AtQLk ?(1)常水頭試驗(yàn) — 整個(gè)試驗(yàn)過程中水頭保持不變 適用于透水性大（ k103cm/s）的土，例如砂土。 (2)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn) 212212 lnlnhhrrqk????? 3 影響滲透系數(shù)的因素 （ 1） 土粒大小與級(jí)配 細(xì)粒含量愈多，土的滲透性愈小，例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多時(shí)，砂土的滲透系數(shù)就會(huì)大大減小。 （ 2） 土的密實(shí)度 （ 3） 水的動(dòng)力粘滯系數(shù) 同種土在不同的密實(shí)狀態(tài)下具有不同的滲透系數(shù)，土的密實(shí)度增大，孔隙比降低，土的滲透性也減小。 動(dòng)力粘滯系數(shù)隨水溫發(fā)生明顯的變化。水溫愈高，水的動(dòng)力粘滯系數(shù)愈小，土的滲透系數(shù)則愈大。 土中封閉氣體阻塞滲流通道，使土的滲透系數(shù)降低。封閉氣體含量愈多，土的滲透性愈小。 ? 水流流經(jīng)這段土體，受到土顆粒的阻力，阻力引起的水頭損失為 h 021 ???? AhALjAh ww ??iAL hhAj ww ?? ???? )( 21jj ??說明： 滲透力 j是滲流對(duì)單位土體的作用力 ， 是一種體積力 ， 其大小與水力坡降成正比 ， 作用方向與滲流方向一致 ， 單位為 kN/m3 h 2 h1 h2 1 L 1Ahw? 2Ahw?LALj? 當(dāng)土顆粒的重力與滲透力相等時(shí)，土顆粒不受任何力作用，好像處于懸浮狀態(tài)，這時(shí)的水力梯度即為臨界水力梯度 sc
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