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1、工程勘察主要岩土物理力学性质指标及其应用 土的物理性质指标 1 含水量 2 相对密度 3 密度 5 最大干密度 4 干密度 6 孔隙比 7 孔隙率 8 饱和度 9 可塑性 10 颗粒组成 11 透水性指标 1 1 1含水量 符号表示 W单位 含义 土中水的质量与土粒质量之比公式 要求 取原状土 保持天然湿度适用于松散层的粘性土 砂性土 应用 计算孔隙比 密度 孔隙率 饱和度等 评价土的承载力 查表含水量与孔隙比确定 粉土极限承载力特征值 淤泥和淤泥质土天然含水量确定承载力基本值 计算含水比再确定老粘土承载力特征值 含水比 天然含水量 液限 评价土的冻胀性 冻前天然含水量及冻结期间地下水位距冻结
2、面的最小距离进行简单评价 1 2相对密度 过去的比重 含义 土粒质量与同体积 4 水的质量之比公式 要求 取扰动土即可 砂性土 应用 计算孔隙比等其他物理力学性质指标 1 3密度 要求 天然 取原状土应用 计算干密度 孔隙比等其他物理性质指标 1 4干密度 公式 要求 取原状土应用 计算孔隙比等其他物理性质指标 评价土的的密度 控制填土地基或堤坝质量 1 5最大干密度 含义 土在最紧密状态的干密度 用击实法 要求 取扰动土应用 筑坝及筑堤土料调查技术质量指标 1 6孔隙比 公式 应用 评价土的密实度 计算压缩系数 压缩模量 承载力 1 7孔隙率 符号表示 n单位 公式 应用 计算水下浮重度 工
3、程地质手册第四版P395公式4 5 32 持力层为透水层 并位于地下水位以下取浮重度 1 8饱和度 公式 要求 室内做饱和试验可得 原状土样 应用 划分砂土的湿度 查表 评价土的承载力 当持力层在水面以下 采用饱和重度计算 工程地质手册第四版手册P398 持力层为不透水层 并且位于地下水位以下 一律采用饱和重度 1 9可塑性 液限 塑限 扰动土直接测定 液性指数 塑性指数 含水比 活动度计算求得 应用 液限 塑限进行粘性土的分类 定名 划分粘性土的状态 可塑 流动 半固体状态 塑性指数 液性指数评价土的承载力 承载力修正系数 估计土的最优含水量 土料场质量指标 估算上的力学性质 液性指数判别液
4、化 含水比 土的天然含水量与液限含水量之比 评价老粘性土与红粘土的承载力 查表法 活动度 土的含水量变化时 土的体积的变化其值越大 活动度越大 1 10颗粒组成 直接测定的指标有颗粒组成 筛分法 比重计法 移液管法 最大干密度 击实法 计算法求得指标有平均粒径 有效粒径 界限粒径 中间粒径 不均匀系数 曲率系数 应用 颗粒组成做颗分曲线平均粒径d50大致估计土的渗透性 定名为砂性土或粘性土 不均匀系数Cu 料场调查反滤层的质量指标 判别土的渗透变形类别 流土 管涌 堤防工程地质规程 不均匀系数愈小 抗液化性愈差 曲率系数Cc 粗粒土级配分类指标之一 1 11击实 含义 最大干密度 最优含水量应
5、用 控制填土地基质量及夯实效果 1 12相对密实度 砂土相对密实度 公式 应用 评价砂土密度及砂土液化的可能性 1 13透水性指标 渗透系数K cm s或m d 获取方法1 外业抽水 压水 注水试验或室内测定2 室内取松散层原状土样 砂性土 粘性土 测定应用 水库大坝坝体 坝基透水性评价 库区渗漏 浸没影响 供水水资源评价计算参数 供水井设计出水量参数等 计算基坑的涌水量 人工降低水位的计算 土的力学性质指标 压缩性 抗剪强度 2 2 1压缩性 获取方式 取原状土 级试样室内试验指标包括 压缩系数 压缩模量 体积压缩系数 固结系数 先期固结压力 超固结比 压缩指数 压缩系数 压缩系数a MPa
6、 1 含义 e p曲线中某一压力区段的割线斜率称压缩系数 通常采用压力增加到时的压缩系数公式 压缩模量 性质 压缩模量越大 土的压缩性越小公式 应用 压缩系数 压缩模量计算地基变形 评价土的承载力 砂土的压缩模量 变形计算 应事先咨询设计人员有无对地基的变形计算要求 如果不进行变形计算 可不做 压缩模量评价地基承载力 对于砂性土地层 只有北京地区提出可用粉细砂压缩模量评价承载力标准值 工程地质手册第四版其他地区及其他行业均没有列出用砂性土的压缩模量评价地基承载力 只列出了粘性土和素填土 粘土和粉土 压缩模量评价地基承载力 故认为由压缩模量评价承载力标准值 适用于粘性土 第四系粉细砂 粉土层 中
7、 粗砂以上粗颗粒地层不适用 压缩指数用 Cu 表示体积压缩系数用 ms 表示固结系数用Cs表示先期固结压力用pc表示超固结比用OCR表示 2 2抗剪强度 含义 土在外力作用下在剪切面单位面积上可承受的最大剪应力称为土的抗剪强度单位 S 计算方法 1 库伦定律 2 总应力和有效应力法 剪切面上的法向总应力 即总应力 Kpa U 剪切面上的孔隙水压力 Kpa 剪切面上的有效应力 Kpa 一般用有效应力 孔隙水压力难以测控 2 2抗剪强度 试验方法 按仪器分为直接剪切试验和三轴剪切试验按排水条件分为快剪 不排水剪 固结快剪 固结不排水剪 慢剪 排水剪 2 2抗剪强度 试样要求 应采用 级土试样粘性土
8、 砂性土应取原状土样 2 2抗剪强度 直接剪切试验 土的残余抗剪强度三轴剪切试验不固结不排水剪 UU 固结不排水剪 CU 固结排水剪 CD 2 2抗剪强度 2 2抗剪强度 应用 评价地基的稳定性 计算承载力 计算斜坡稳定性 计算挡土墙压力 2 2抗剪强度 根据行业 建筑物 设计要求提供a 水利行业 土的抗剪强度宜采用小值平均值作为标准值 当采用有效应力进行稳定分析时 对三轴试验成果 宜采用试验的平均值作为标准值 b 岩土工程规范 要求进行三轴剪切试验对于饱和粘性土 当加荷速率较快时宜采用不固结不排水 uu 试验 对于经预压处理的地基 排水条件好的地基 加荷速率不高的工程 应采用固结不排水 cu 试验 2 2抗剪强度 谢谢大家
