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土方与基坑工程
土方工程
土的基本性质
土的基本性质与工程施工有关,在施工之前应详细了解,避免造成工程事故。
土的基本物理性质指标
土的基本物理性质指标见表 6-1。
土的基本物理性质指标 表 6-1
指标名称
符号 单位
物理意义
表达式 附注
密度 ρ
t/m3
单位体积土的质量,又称质量密度
? ? m
V
由试验方法(一般用环刀法)直接测定
重度 γ
kN/m3
单位体积土所受的重力,又称重力密度
土粒单位体积的质量与 4℃
? ? W
V
或? ? ?g
m
由试验方法测定后计算求得
由试验方法(用比重
相对密度 ds
时蒸馏水的密度之比
d ? s
s V ?
s w
瓶法)测定
干密度 ρ d
d干重度 γ
d
土的单位体积内颗粒的重
t/m3 ?
量 d
土的单位体积内颗粒的重kN/m3 ?
力 d
? ms
V
? Ws
V
由试验方法测定后计算求得
由试验方法直接测定
含水量 w % 土中水的质量与颗粒质量 ? ?
mw ?100
由试验方法(烘干
之比
土中孔隙完全被水充满时
m
s
? ? ms
? V ? ?
v w
法)测定
饱和密度 ρ sat t/m3
土的密度
sat
V 由计算求得
饱和重度 γ
sat
kN/m3
土中孔隙完全被水充满时土的重度
?
sat
? ?
sat
g 由计算求得
有效重度
孔隙比
γ '
e
kN/m3
孔隙率
n
%
饱和度
Sr
%
在地下水位以下,土体受到水的浮力作用时土的重度, 又称浮重度? ' ? ?sat?
在地下水位以下,土体受到
水的浮力作用时土的重度, 又称浮重度
? ' ? ?
sat
? ?
w
由计算求得
土中孔隙体积与土粒体积
之比
e ? Vv
V
s
由计算求得
土中孔隙体积与土的体积
之比
n ? Vv ?100
V
由计算求得
土中水的体积与孔隙体积
之比
S ? Vw ?100
r
V
由计算求得
v
s
——蒸馏
w
水的密度,一般取 ρ=1t/m3;γ
w
——水的重度,近似取γ
w
=10kN/m3;g——重力加速度,
w
取 g=10m/s2,其余符号意义见表 6-1。
粘性土、砂土的性质指标
粘性土、砂土的性质指标见表 6-2、表 6-3。
指标名称 符号 单位塑限P液限w
指标名称 符号 单位
塑限
P
液限
w
L
%
物理意义
土由固态变到塑性状态时的分界含水量
土由塑性状态变到流动
状态时的分界含水量
表达式
w
%
塑性指数
I
P
液限与塑限之差
I =w -w
P
L P
附注
由试验直接测定(通常 用“搓条法”进行测定) 由试验直接测定(通常由锥式液限仪来测定) 由计算求得。是进行粘
土分类的重要指标
液性指标
I
土的天然含水量与塑限
之差对塑性指数之比
I ?
L
w ? w
I
P
P
L
由计算求得。是判别粘
性土软硬程度的指标
含水比
a
土的天然含水量与液限
的比值
a=w/w
L
由计算求得
注:塑限现场简易测定方法:在土中逐渐加水,至能用手在毛玻璃上搓成土条,当土条搓到直径 3mm 时,恰好断裂,此时土条的含水量,即为塑限。
指标名称最大干密度最小干密度符号ρρ
指标名称
最大干密度最小干密度
符号
ρ
ρ
dmax
单位
t/m3 t/m3
dmin
物理意义
土在最紧密状态下的干质量土在最松散状态下的干质量
试验方法 取土要求
击实法 扰动土注入法、量筒法 扰动土
土的力学性质指标
压缩系数
土的压缩性通常用压缩系数(或压缩模量)来表示,其值由原状土的压缩试验确定。
压缩系数按下式计算:
a ? 1000 ?
e ? e
1
2 (6-1)
式中 1000——单位换算系数;
p ? p
1 2
a——土的压缩系数(MPa-1); p1、p2——固结压力(kPa):
e1、e2——相对应于 p1、p2 时的孔隙比。
评价地基压缩性时,按 p1 为 100kPa,p2 为 200kPa,相应的压缩系数值以 a1-2
划分为低、中、高压缩性,并应按以下规定进行评价:
(1)当 a1-2<0.1MPa-1 时,为低压缩性土;
(2)当 0.1≤a1-2<0.5MPa-1 时,为中压缩性土;
(3)当 a1-2≥0.5MPa-1 时,为高压缩性土。
压缩模量
s工程上也常用室内试验求压缩模量 E 作为土的压缩性指标。压缩模量按下式计算:
s
1 ? e
E ???0 (6-2)
s a
式中 Es——土的压缩模量(MPa); e0——土的天然(自重压力下)孔隙比;
a——从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数(MPa-1)。
用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表 6-4
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