土工試驗與土力學72頁PPT

1、土工試驗與巖土工程第一章 概述第二章 土的組成、物理性質(zhì)指標與試驗方法第三章 土的物理性質(zhì)指標與土的工程分類、鑒定第四章 土的力學指標與試驗方法第五章 滲透系數(shù)與試驗方法第六章 濕陷系數(shù)與試驗方法第七章 土的物理力學指標應用舉例第一章 概述土工試驗的意義和作用土工試驗為土力學計算、工程設計和施工提供可靠的參數(shù)，是正確評價工程地質(zhì)條件不可缺少的前提和依據(jù)。土工試驗是各類工程建設項目中首先必須解決的問題。土工試驗在土力學的發(fā)展過程中占有相當重要的地位。原位測試代替不了室內(nèi)土工試驗。 因此，土工試驗是每個巖土工程技術人員必須了解和熟悉的內(nèi)容！土工試驗的內(nèi)容本次主要討論內(nèi)容介紹滲透試驗介紹濕陷性試驗土

2、的物理性質(zhì)試驗土的力學性質(zhì)試驗問題的提出土工試驗的方法和步驟？為什么要嚴格按照土工規(guī)程的方法和步驟操作？土工試驗得到的參數(shù)有什么物理和力學意義？土工測試結(jié)果對工程設計和施工有什么指導作用？ 要回答這些問題，我們必須對土的組成和土力學有些基本的了解 第二章 土的組成、物理性質(zhì)指標與試驗方法土的三相組成土是礦物或巖石碎屑構(gòu)成的松軟集合體，土粒之間的空隙中包含著水和氣體，所以土是由顆粒（固體）、水（液體）、氣（氣體）所組成的三相體系。隨著土的三相組成物質(zhì)的質(zhì)量和體積比例的不同，土的輕重、松密、干濕、軟硬等一系列物理性質(zhì)和狀態(tài)也隨之發(fā)生改變，土的物理性質(zhì)又在一定程度上決定了其化學、力學性質(zhì)。土的固相包

3、括礦物顆粒和有機質(zhì)，它們是構(gòu)成土的骨架最基本的物質(zhì)。土的液相指存在于孔隙中的水，包括結(jié)合水和自由水。土的氣相指存在于孔隙中的氣體，包括與大氣聯(lián)通與不聯(lián)通兩大類。 氣相固相液相+構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響土體次要作用土的物理性質(zhì)指標土的物理性質(zhì)指標反映了土的松密、軟硬等物理狀態(tài)，也間接反映了土的工程性質(zhì)。而土地松密和軟硬程度主要取決于土的三相組成，因此，要研究土的物理性質(zhì)，就必須分析土的三相比例關系，它是評價土的工程性質(zhì)的最基本的物理性質(zhì)指標，也是巖土工程勘察報告中不可缺少的基本內(nèi)容。重力加速度，近似取10m/s2 氣水土粒msmwmVsVwVVaVv土的密度土的密度：單位體積土的質(zhì)量。工程

4、中常用重度來表示單位體積土的重力。 土的密度一般采用“環(huán)刀法”測定。氣水土粒msmwmVsVwVVaVv土的含水量土的含水量w：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。含水量是標志土濕度的一個重要指標。含水量越小，土越干；反之土很濕或飽和。一般來說，同一類土，當其含水量增大時，則其強度及降低。土的含水量對粘性土、粉土等細粒土的性質(zhì)影響較大，對粉砂、細砂稍有影響，而對碎石土等幾乎沒有影響。土的含水量一般采用“烘干法”測定。土的比重（相對密度）土的比重ds：土的固體顆粒質(zhì)量與同體積4C時純水的質(zhì)量之比。土的比重可在實驗室采用“比重瓶法”測定。將風干碾碎的土樣注入比重瓶內(nèi)，由排出同體積的水的質(zhì)量原理測定土顆粒的

5、體積Vs。土粒相對密度變化幅度不大，一般可按下表取值。土的名稱砂土粉土粘性土粉質(zhì)粘土粘土比重2.652.692.702.712.722.732.742.76換算指標 氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V1.孔隙比e和孔隙率n孔隙比e ：土中孔隙體積與土粒體積之比。 2.土的飽和度Sr ：土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分數(shù)表示。孔隙率n ：土中孔隙體積與總體積之比，以百分數(shù)表示。 3.不同狀態(tài)下土的密度和重度飽和密度sat ：土體中孔隙完全被水充滿時的土的密度。干密度d ：單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量。浮密度 ：土單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差。 土的三相比例指標中的質(zhì)

6、量密度指標共有4個，土的密度，飽和密度sat，干密度d，浮密度 (kg/m3),相應的重度指標也有4個，土的重度，飽和重度sat，干重度d，浮重度 (kN/m3)。氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V指標間的換算氣水土粒dsw Vs11+e質(zhì)量m體積V土的三相指標中，土粒比重ds ，含水量和密度是通過試驗測定的，假定土粒體積為1，則可以根據(jù)三個基本指標換算出其余各指標。Vv=edsw ds（1）w 推導：換算關系式：土的三相比例指標換算公式名稱 符號三相比例表達式常用換算式單位常見數(shù)值范圍含水量w%2060土粒比重ds粉性土：2.722.75粉 土：2.702.71砂 土：2.652

7、.69密度rg/cm31.62.0干密度rdg/cm31.31.8飽和密度rsatg/cm31.82.3有效密度rg/cm30.81.3孔隙比e粘性土和粉土：0.41.2砂土：0.30.9孔隙率n%粘性土和粉土：3060砂土：2545飽和度Sr%0100試驗方法篩分法：適用于0.075mmd60mm比重計法:適用于d0.075mm土的顆粒級配工程上將各種不同的土粒按其粒徑范圍，劃分為若干粒組，為了表示土粒的大小及組成情況，通常以土中各個粒組的相對含量（即各粒組占土?？偭康陌俜謹?shù)）來表示，稱為土的顆粒級配。篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出

8、留在各篩上的土質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量的百分數(shù)。比重計法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量?？v坐標表示小于某粒徑的土粒含量百分比,橫坐標表示土粒的粒徑(對數(shù)坐標）。1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm) 土的粒徑級配累積曲線d60d50d10d30顆粒級配的描述工程上常用不均勻系數(shù)Cu描述顆粒級配的不均勻程度。Cu愈大，表示土粒愈不均勻。工程上把Cu5的土視為級配不良的土。曲率系數(shù)Cc描述顆粒級配曲線整體形態(tài)，表明某粒組是否缺失情況。同時滿足Cu5和

9、Cc=13時，定義為良好級配的土。無粘性土的密實度土的密實度指單位體積土中固體顆粒的含量。根據(jù)土顆粒含量的多少，天然狀態(tài)下的砂、碎石等處于從緊密到松散的不同物理狀態(tài)。無粘性土的密實度與其工程性質(zhì)有著密切關系?？紫侗萫可以用來表示砂土的密實度。對于同一種土，當孔隙比小于某一限度時，處于密實狀態(tài)?？紫侗扔?，土愈松散。相對密實度Dr可以綜合反映土粒級配、土粒形狀和結(jié)構(gòu)因素。emax: 最大孔隙比一般采用“松散器法”測定。將松散的風干土樣通過長頸漏斗輕輕地倒入容器，避免重力沖擊，求得土的最小干密度再經(jīng)換算得到最大孔隙比。emin: 最小孔隙比一般采用“振擊法”測定。將松散的風干土樣裝入金屬容器內(nèi)，按

10、規(guī)定方法振動和錘擊，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再經(jīng)換算得到最小孔隙比但由于天然狀態(tài)下砂土的孔隙比e難以測定，尤其是地表下一定深度的砂層測定更為困難，此外按規(guī)范方法室內(nèi)測定emax和emin時人為誤差也很大，所以實際一般采用現(xiàn)場標貫擊數(shù)或動探試驗結(jié)果來評價砂類土的密實度。0固態(tài)或半固態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)塑限P液限L粘性土的界限含水量粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的分界含水量稱為界限含水量。土由可塑狀態(tài)變化到流動狀態(tài)的界限含水量成為液限（或流限），用WL表示。土由半固態(tài)變化到可塑狀態(tài)的界限含水量稱為塑限，用Wp表示。在試驗室中，我國目前采用錐式液限儀來測定液限，塑限多采用“搓條法”。由于

11、上述試驗方法人為因素大，因此今年來出現(xiàn)了液、塑限聯(lián)合測定法。粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)粘性塑性指數(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。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，粘粒含量越多,塑性指數(shù)就越高 。不同的土，即使具有相同的含水量，如果它們的液塑限不同，那么它們所處的狀態(tài)也就不同。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 。第三章 土的物理性質(zhì)指標與土的工程分類、鑒定土的工程分類、鑒定的目的和原則目的土的分類、鑒定體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)、物理性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標準，便于在不同土

12、類間作有價值的比較、評價、積累以及學術與經(jīng)驗的交流，土工試驗是各類工程建設項目中首先必須解決的問題。原則分類、鑒定要簡明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測定方法簡單，使用方便。土的分類、鑒定體系所采用的指標要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性。 土的工程分類、鑒定體系與方法分類、鑒定體系建筑、勘察系統(tǒng)分類鑒定體系：側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對象為原狀土，例如：巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)土的分類和鑒定。工程材料系統(tǒng)分類體系：側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對象為擾動土，例如：土的分類標準(GBJ145-90)工程用土的分類和公路土工試驗

13、規(guī)程(JTJ051-93)土的工程分類。土的工程分類方法巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)土的分類和鑒定：碎石土、砂土、粉土和粘性土。碎石土的分類：粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土稱為碎石土。砂土的分類：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%的土，且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%的土稱為砂土。粉土的分類：粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%，塑性指數(shù)IP10的土稱為粉土。粘性土的分類：塑性指數(shù)IP10的土稱為粘性土，粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細分為粉質(zhì)粘土、粘土。土的名稱漂石塊石卵石碎石圓礫角礫顆粒形狀圓形及亞圓形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主

14、圓形及亞圓形為主棱角形為主顆粒級配粒徑大于200mm的顆粒含量超過全重50粒徑大于20mm的顆粒含量超過全重50粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50注：定名時應根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類土的名稱礫砂粗砂中砂細砂粉砂顆粒級配粒徑大于2mm的顆粒含量占全重2550注：定名時應根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重50粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重50粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重85粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50砂土的分類土的名稱粘土粉質(zhì)粘土塑性指數(shù)注：塑性指數(shù)由相應于76g圓錐體沉入土樣中深度為10mm測定的

15、液限計算而得 IP1710IP17粘性土的分類重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實度重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實度N63.55松散10 N63.520中密5 N63.510稍密N63.520密實超重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實度超重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實度N1203松散11 N12014密實3 N1206稍密N12014很密6 N12011中密標準貫入錘擊數(shù)N密實度標準貫入錘擊數(shù)N63.5密實度N10松散15 N30中密10 N15稍密N30密實碎石土密實度按N63.5分類碎石土密實土按N120分類砂土密實土分類孔隙比e密 實 度e0.750.75 e0.9e0.9密 實中 密稍 密含水

16、量w濕 度w2020 w 30w 30稍 濕濕很 濕塑性指數(shù)狀態(tài)塑性指數(shù)狀態(tài)IL 00 IL 0.250.25 IL 0.75堅 硬硬 塑可 塑0.75 IL 1IL 1軟 塑流 塑粉土密實度分類粉土濕度分類粘性土狀態(tài)分類第四章 土的力學指標與試驗方法概述決定地基變形、失穩(wěn)的主要因素上部荷載的性質(zhì)、大小、分布面積、形狀及時間因素。地基土的力學性質(zhì)：變形、強度。影響回填土壓實質(zhì)量的主要因素回填土種類，級配。擊實功能、最優(yōu)含水量、最大干密度。土中的應力為了對建筑物地基基礎進行沉降、承載力與穩(wěn)定性分析，必須掌握建筑前后土中應力的分布和變化情況。自重應力：一般是自土形成之日起就在土中產(chǎn)生。附加應力：由

17、于荷載（建筑荷載、車輛荷載、土中水的滲流、地震）的作用，在土中產(chǎn)生的應力增量。土的變形-壓縮基本概念壓縮性：土在壓力作用下體積縮小的特性。 固體土粒和水的可壓縮量小。 土的壓縮可視為土中孔隙體積的減小。土的固結(jié)：土的壓縮隨時間而增長的過程。 無粘性土：透水性大，固結(jié)快。 粘性土：透水性小，固結(jié)慢。對于飽和軟粘性土，土的固結(jié)問題是十分重要的。壓縮儀的壓縮容器簡圖室內(nèi)壓縮試驗壓縮試驗時，用金屬環(huán)刀切取保持天然結(jié)構(gòu)的原狀土樣，并置于圓筒形壓縮容器的剛性護環(huán)內(nèi)，土樣上下各墊有一塊透水石，土樣受壓后土中水可以自由排出。由于金屬環(huán)刀和剛性護環(huán)的限制，土樣在壓力作用下只可能發(fā)生豎向壓縮，而無側(cè)向變形。土樣在

18、天然狀態(tài)下或經(jīng)人工飽和后，進行逐級加壓固結(jié)，以便測定各級壓力戶作用下土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比變化。土的壓縮曲線土的壓縮曲線分為兩種繪制方法：直角坐標系法；半對數(shù)直角坐標系法。在常規(guī)試驗中，一般按P0.05、0.1、0.2、0.3、0.4MPa五級加荷；試驗時以較小的壓力開始，采取小增量多級加荷，并加到較大的荷載(例如11.6MPa)為止。土的壓縮系數(shù)壓縮性不同的土，其壓縮曲線的形狀是不一樣的。曲線愈陡說明隨著壓力的增加，土孔隙比的減小愈顯著，因而土的壓縮性愈高.所以，曲線上任一點的切線斜率就表示了相應壓力作用下土的壓縮性，稱為壓縮系數(shù)。壓縮系數(shù)越大，壓縮性越高。為了便于比較和應用，通常采用壓力間

19、隔p10.1MPa和p20.2MPa所得的壓縮模量 土的壓縮模量完全側(cè)限條件下的豎向附加壓應力與相應的應變增量之比值.值越小，壓縮性越高。土的壓縮指數(shù)土的e-p曲線改繪成半對數(shù)壓縮曲線e-logp時，它的后段接近直線。其斜率Cc稱為土的壓縮指數(shù)。值越大，壓縮性越高。在直線段范圍內(nèi)并不隨壓力而變，試驗時要求斜率確定得很仔細，否則出入很大。低壓縮性土的Cc值一般小于0.2，Cc值大于0.4一般屬于高壓縮性土。土的強度在工程實踐中，土的強度問題涉及地基承載力；路堤、土壩的邊坡和天然土坡的穩(wěn)定性以及土作為工程結(jié)構(gòu)物的環(huán)境時，作用于結(jié)構(gòu)物上的土壓力和山巖壓力等問題，如圖。土的破壞土體在通常應力狀態(tài)下的破

20、壞，表現(xiàn)為塑性破壞，或稱剪切破壞。即在土的自重或外荷載作用下，在土體中某一個曲面上產(chǎn)生的剪應力值達到了土對剪切破壞的極限抗力(這個極限抗力稱為土的抗剪強度)，于是土體沿著該曲面發(fā)生相對滑移，土體失穩(wěn)。因此土的強度和破壞問題實際上是土的抗剪問題?？辜魪姸鹊膸靵龆赏恋目辜魪姸仁侵竿馏w抵抗剪切破壞的極限能力。當土體受到荷載作用后，土中各點將產(chǎn)生剪應力。若某點的剪應力達到其抗剪強度，在剪切面兩側(cè)的土體將產(chǎn)生相對位移而產(chǎn)生滑動破壞該剪切面也稱滑動面或破壞面，隨著荷載的繼續(xù)增大，各滑動面連成整體，土體將發(fā)生整體破壞而失穩(wěn)。庫侖（Coulomb）于1776年根據(jù)砂土剪切試驗，提出砂土抗剪強度的表達式：粘性

21、土抗剪強度表達式：總應力法上述土的c和j統(tǒng)稱為土的總應力強度指標，直接應用這些指標所進行的土體穩(wěn)定性分析就稱為總應力法。有效應力法隨著固結(jié)理論的發(fā)展，人們逐漸認識到土體內(nèi)的剪應力僅能由土的骨架（土的固相）承擔，土的抗剪強度并不簡單取決于剪切面上的總法向應力，而取決于該面上的有效法向應力，土的抗剪強度應表示為剪切面上有效法向應力的函數(shù)。太沙基1925年提出飽和土的有效應力概念，并用試驗證明了有效應力s等于總應力s與孔隙水壓力u的差值。因此，對應于庫侖公式，土的有效應力強度表達式為：總應力法與有效應力法由于有效法向應力才是影響土顆粒間摩擦阻力的決定因素，因此有效應力法概念明確，為求得有效法向應力，

22、需增加測求孔隙水壓力的工作量。但是，由于實際工程中的孔隙水壓力很難準確計算和量測，因而有許多土工問題仍采用總應力的分析計算方法。所以，針對其難以準確反映孔隙水壓力的存在對抗剪強度產(chǎn)生的影響，工程中往往選用最接近實際條件的試驗方法取得總應力強度指標。莫爾-庫侖強度理論極限平衡條件當土體中某點任一平面上的剪應力等于土的抗剪強度時，將該點瀕臨破壞的臨界狀態(tài)稱為“極限平衡狀態(tài)”。表征該狀態(tài)下各種應力之間的關系稱為“極限平衡條件”。土體中某點任一平面上的法向應力和剪應力假定土體中任意點在自重和附加應力作用下，在單元體兩個相互垂直的面上分別作用著最大主應力s1和最小主應力s3，忽略其自身重力，則根據(jù)靜力平

23、衡可以求得其任一截面上的法向應力s和剪應力t。莫爾應力圓由法向應力s和剪應力t的數(shù)學表達式和三角函數(shù)關系可知：單元體中其任意截面上的法向應力s和剪應力t可以由圓周上各點的坐標表示。表征s、 t與s 1 、s3關系的圓稱為莫爾應力圓，如左圖所示。莫爾-庫侖破壞準則當土體中某點達到極限平衡狀態(tài)時，莫爾應力圓與抗剪強度包線相切，此時根據(jù)莫爾圓與抗剪強度包線的幾何關系可以推導出土的極限平衡條件?？辜魪姸鹊氖覂?nèi)測定方法直剪試驗直接剪切試驗就是直接對試樣進行剪切的試驗，是測定土的抗剪強度的一種常用方法，通常采用4個試驗，分別在不同的垂直壓力p下，施加水平剪切力，測得試樣破壞時的剪應力t，然后根據(jù)庫侖定律確

24、定土的抗剪強度參數(shù)c、j。根據(jù)工程的實際情況，直接試驗一般可以有慢剪、固結(jié)快剪和快剪三種試驗方法。直剪試驗存在諸多缺陷。直剪試驗成果三軸試驗三軸試驗是試樣在某一固定周圍壓力下，逐漸增大軸向壓力，直至試樣破壞的一種剪切強度試驗，是以莫爾-庫侖強度理論為依據(jù)而設計的三軸向加壓的剪切試驗。三軸試驗是測定土體抗剪強度的一種比較完善的室內(nèi)試驗方法，通常采用34個圓柱形試樣，分別在不同的圍壓下測得土的抗剪強度，再利用莫爾-庫侖破壞準則確定土的抗剪強度參數(shù)。根據(jù)需要，三軸試驗可分為CU、UU、CD三種。三軸試驗可以控制排水條件，可以量測孔隙水壓力。三軸試驗成果土的壓實概述在工程建設中，經(jīng)常會遇到填土或松軟地

25、基，為了改善這些土的工程性質(zhì)，常采用壓實的方法使土變得密實。擊實試驗就是模擬施工現(xiàn)場壓實條件，采用錘擊方法使土體密度增大、強度提高、沉降變小的一種試驗方法。擊實試驗分輕型擊實和重型擊實兩種。擊實試驗輕型擊實：適用于d5mm重型擊實: 適用于d20mm壓實機理在顆粒被擊碎，土粒定向排列;土粒破碎，粒間聯(lián)結(jié)力被破壞而發(fā)生孔隙體積減小;氣被擠出或被壓縮等。水膜潤滑作用效果最佳; 尚沒有形成封閉氣泡，氣易于排出;顆粒表面水膜很薄，相對移動困難 水膜潤滑作用不明顯;封閉氣泡難以排出;增加水的相對含量當 op, d dmax當 op , d op , d dmax 擊實試驗土的最優(yōu)含水量可在實驗室采用擊實

26、試驗測得。試驗時，將同一種土配成56份不同含水量的試樣，用同樣的擊實功能分別對每一份試樣進行擊實，然后側(cè)定各試樣擊實后的含水量和干密度，繪制w- d曲線，即擊實曲線。0 4 8 12 16 20 24 28含水量w(%)2.01.8 1.6 1.4干密度d(g/cm3)飽和曲線dmax=1.86wop=12.1擊實特性在現(xiàn)場填土中的應用現(xiàn)場碾壓或夯實的情況與室內(nèi)擊實試驗有差別，但是實測資料表明用室內(nèi)擊實試驗來模擬工地壓實是可靠的，為便于工地壓實質(zhì)量的控制，可采用壓實度來表示。擊實試驗的作用：為設計方合理選用填筑含水量和填筑密度提供依據(jù)。第五章 滲透系數(shù)與試驗方法土的滲透性土是具有連續(xù)孔隙的介質(zhì)

27、，土孔隙中的自由水在重力作用下，只要有水頭差，就會發(fā)生流動，水透過土孔隙流動的現(xiàn)象，稱為滲透，而土被水透過的性質(zhì)稱為土的滲透性。水在土體中滲透，一方面造成誰能損失，另一方面引起土體內(nèi)部應力狀態(tài)變化，引起地基失穩(wěn)，對土體的固結(jié)、強度以及工程施工都有非常重要的影響。地下水的滲透在巖土工程中必須要引起重視。如基坑開挖、邊坡支護、擋墻設計等，地下水處理的好壞有時候可以直接影響這些工程的安全和穩(wěn)定。層流滲透定理（達西定律）一般土（粘性土及砂土等）的孔隙較小，因而水在其中流動時的流速很小，所以滲流多屬層流。層流滲透定律由法國學者達西根據(jù)砂土試驗結(jié)果而得到，也稱為達西定律。滲透系數(shù)的測定和計算常水頭法常水頭

28、法在整個試驗過程中，水頭保持不變。適用于透水性強的無粘性土。設試樣的厚度即滲流長度為L，截面積為A，試驗時的水位差為h，這三者中試驗前可以直接量出或控制。試驗中我們只要用量筒和秒表測出在某一段時間t內(nèi)流經(jīng)試樣的水量Q，即可求出該時段內(nèi)通過土體的流量Q。變水頭法變水頭法制整個試驗過程中，水頭是隨著時間而變化的。適用于透水性弱的粘性土。設試樣的厚度即滲流長度為L，細玻璃管內(nèi)截面積a，試驗開始以后任一時間t的水位差為h，經(jīng)時段dt，細玻璃管中的水位下落dh，則在時段dt內(nèi)流經(jīng)試樣的水量：第六章 濕陷系數(shù)與試驗方法黃土濕陷機理及影響因素濕陷機理黃土濕陷現(xiàn)象是一個復雜的地質(zhì)、物理、化學過程，對其濕陷的原

29、因和機理，國內(nèi)外學者有種種假說，如毛細管假說、溶鹽假說、膠體不足假說、欠壓密理論等。黃土的欠壓密理論認為，在干旱、少雨氣候下，黃土沉積過程中水分不斷蒸發(fā)，土粒間的鹽類析出，膠體凝固，形成固體粘聚力，從而阻止了上面的土對下面土的壓密作用而成為欠壓密狀態(tài)，時間長了，堆積的欠壓密土層越來越厚，因而形成這種高孔隙比、低濕度的濕陷性黃土。一旦水浸入較深，固化粘聚力消失，就產(chǎn)生了濕陷。影響因素粘粒含量：粘粒含量對濕陷性有一定的影響，一般粘粒含量越多濕陷性越小。黃土中的鹽類：鹽類及其存在狀態(tài)對濕陷性有直接影響，如以較難溶解的碳酸鈣含量為主，則濕陷性減弱，而其他碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物等易溶鹽含量越多，則濕陷性

30、越強?？紫侗?、含水量：天然孔隙比越大，含水量越小則濕陷性越強。飽和度大于80%的黃土稱為飽和黃土，其濕陷性已退化。外加壓力：外加壓力越大，濕陷量也顯著增加，但當壓力超過某一數(shù)值時，再增加壓力，濕陷量增加不明顯甚至反而減小。濕陷系數(shù)及其試驗方法濕陷系數(shù)：黃土在一定壓力下變形穩(wěn)定后，再浸水飽和，產(chǎn)生的附加沉降與原土樣高度的比值。當ds0.015時為濕陷性黃土。加載壓力P的取值。自重濕陷系數(shù)：黃土在上覆土飽和自重壓力下變形穩(wěn)定，再浸水飽和產(chǎn)生的附加沉降與原土樣高度的比值。濕陷起始壓力及其試驗測定濕陷起始壓力Psh：壓力界限值。當黃土受的壓力低于這個數(shù)值時，即使浸了水也只產(chǎn)生壓縮變形，而不會出現(xiàn)濕陷現(xiàn)象。因此是一個很有實用價值的指標。濕陷起始壓力的室內(nèi)試驗單、雙曲線法。計算自重濕陷量、總濕陷量計算自重濕陷量b0為土質(zhì)地區(qū)差異修正系數(shù)。對隴西地區(qū)取1.5，隴東陜北地區(qū)取1.2，關中地區(qū)取0.7，其它地區(qū)取0.5。zs7cm，自重濕陷性黃土地區(qū)?？倽?/p>