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土的性質及工程分類(編輯修改稿)

2025-10-08 20:43 本頁面

　

【文章內容簡介】密實狀態時的孔隙比天然砂土的密實度，可按原位標準貫入試驗的錘擊數N進行評定。天然碎石土的密實度，可按原位重型圓錐動力觸探的錘擊數 (GB500072022) 密實度按 N評定砂石密實度按松散稍密中密密實 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過渡到另一狀態的分界含水量稱為土的界限含水量 2 界限含水量的測定 0 固態可塑狀態流動狀態 ω 塑限 ωP 液限 ωL 半固態縮限 ωs 液限：錐式液限儀、碟式液限儀、液塑限聯合測定儀塑限：搓條法，液塑限聯合測定法 3 界限含水量的測定方法規定與比較（ 2）碟式液限儀測定的液限大于錐式液限儀測定的液限。液限塑限錐式液限儀液塑限聯合測定儀碟式液限儀測定搓條法（ 1）測定方法規定液塑限聯合測定儀下沉深度為 10mm所對應的含水量為液限。下沉深度為2mm處所對應的含水量為塑限 1 塑性指數 IP是液限和塑限的差值 (省去 %)，即土處在可塑狀態的含水量變化范圍說明：塑性指數的大小取決于土顆粒吸附結合水的能力 ,即與土中粘粒含量有關。粘粒含量越多 ,塑性指數就越高說明：液性指數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 IL值可以直接判定土的軟硬狀態 PLpI ?? ??2 液性指數 IL是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數之比 PPL II?? ??狀態液性指數堅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 ,試驗測定土粒相對密度 ds=,含水量ω=%,天然密度 ρ=。已知砂樣最密實狀態時稱得干砂質量 ms1=,最疏松狀態時稱得干砂質量ms2=。求此砂土的相對密度 Dr,并判斷砂土所處的密實狀態【解答】 )0 9 4 ()1( ??????? ? ?? ?sde砂土在天然狀態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相對密實度中密狀態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 觸變性粘性土結構遭到破壞，強度降低，但隨著時間發展土體強度恢復的膠體化學性質稱為土的觸變性。土的滲透及滲流 ? 1856年法國學者Darcy對砂土的滲透性進行研究結論：水在土中的滲透速度與試樣的水力梯度成正比 v=ki 達西定律水力梯度，即沿滲流方向單位滲流長度的水頭損失 1 達西定律（ 1）達西滲流試驗（ 2）達西定律適用范圍與起始水力坡降 kiv ?達西定律砂土的滲透速度與水力梯度呈線性關系密實的粘土，需要克服結合水的粘滯阻力后才能發生滲透。同時滲透系數與水力坡降的規律還偏離達西定律而呈非線性關系達西定律適用于層流，不適用于紊流 v=ki i v O 砂土 ib 起始水力坡降虛直線簡化 0 i v 密實粘土 )( biikv ??? 2 土的滲透系數 AtLhkk i A tqtQ ???時間 t內流出的水量 h AtQLk ?(1)常水頭試驗 — 整個試驗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)現場抽水試驗 212212 lnlnhhrrqk????? 3 影響滲透系數的因素（ 1）土粒大小與級配細粒含量愈多，土的滲透性愈小，例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多時，砂土的滲透系數就會大大減小。（ 2）土的密實度（ 3）水的動力粘滯系數同種土在不同的密實狀態下具有不同的滲透系數，土的密實度增大，孔隙比降低，土的滲透性也減小。動力粘滯系數隨水溫發生明顯的變化。水溫愈高，水的動力粘滯系數愈小，土的滲透系數則愈大。土中封閉氣體阻塞滲流通道，使土的滲透系數降低。封閉氣體含量愈多，土的滲透性愈小。 ? 水流流經這段土體，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? 當土顆粒的重力與滲透力相等時，土顆粒不受任何力作用，好像處于懸浮狀態，這時的水力梯度即為臨界水力梯度 sc

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