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岩土研究院

地基土的工程性质

326 2022-02-16 09:48:54

一、土的基本物理性质

(一}无粘性土的密实度

无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的关系。呈密实状态时,强度较大。可作为良好的天然地基;呈松散状态时,则是不良地基。对于同一种无粘性土,当其孔隙比小于某一限度时,处于密实状态,随着孔隙比的增大,则处于中密、稍密直到松散状态。无粘性土的这种特性,是因为它所具有的单粘结构决定的。

以下介绍与无粘性土的最大和最小孔隙比、相对密实度等有关密实度的指标。

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相对密实度试验适用于透水性良好的无粘性土,如纯砂、纯砾等。相对密实度是无粘性粗粒土密实度的指标,它对于土作为土工构筑物和地基的稳定性,特别是在抗震稳定性方面具有重要的意义。

(二)粘性土的可塑性指标1.界限含水量

同一种粘性土随其含水量的不同,而分别处于固态、半固态、可塑状

态及流动状态。所谓可塑状态、就是当粘性土在某含水量范围内,可用外力塑成任何形状而不发生裂纹。并当外力移去后仍能保持既得的形状,土的这种性能叫做可塑性。粘性土由一-种状态转到另一种状态的分界含水量,叫做界限含水量。它对粘性土的分类及工程性质的评价有重要意义。

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显然,液限和塑限之差(或塑性指数)愈大,土处于可塑状态的含水量范围也愈大。换句话说,塑性指数的大小与土中结合水的可能含量有关,亦即与土的颗粒组成、土粒的矿物成分以及土中水的离子成分和浓度

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相对密实度试验适用于透水性良好的无粘性土,如纯砂、纯砾等。相对密实度是无粘性粗粒土密实度的指标,它对于土作为土工构筑物和地基的稳定性,特别是在抗震稳定性方面具有重要的意义。

(二)粘性土的可塑性指标1.界限含水量

同一种粘性土随其含水量的不同,而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。所谓可塑状态、就是当粘性土在某含水量范围内,可用外力塑成任何形状而不发生裂纹。并当外力移去后仍能保持既得的形状,土的这种性能叫做可塑性。粘性土由一-种状态转到另一种状态的分界含水量,叫做界限含水量。它对粘性土的分类及工程性质的评价有重要意义。

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显然,液限和塑限之差(或塑性指数)愈大,土处于可塑状态的含水量范围也愈大。换句话说,塑性指数的大小与土中结合水的可能含量有关,亦即与主的颗粒组成、土粒的矿物成分以及土中水的离子成分和浓度

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(四}土的透水性指标

土的渗透性一般是指水流通过土中孔隙难易程度的性质,或称透水性。地下水的补给与排泄条件,以及在土中的渗透速度与土的渗透性有关。在计算地基沉降的速率和地下水涌水量时都需要土的渗透性指标。

地下水的运动有层流和紊流二种形式。地下水在土中孔隙或微小裂隙中以不大的速度连续渗透时属层流运动;而在岩石的裂隙或空洞中流动时,速度较大,会有紊流发生,其流线有互相交错的现象。地下水在土中的渗透速度一般可按达西(Darcy)根据实验得到的直线渗透定律计算,其公式如下(图1-2)∶

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