粉土抗渗强度测定设备和方法研究.pdf

第 卷 第 期 实 验 力 学 Ｖｏｌ．２６ ２６ １ Ｎｏ．１ 　 　 　 　 　 年 月 ２０１１ ２ ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬ ＭＥＣＨＡＮＩＣＳ Ｆｅｂ．２０１１ 文章编号： （ ） １００１０１００４３０６ 粉土抗渗强度测定设备和方法研究 ， １２ １ ２ 杨迎晓 ，朱向荣 ，徐根洪 （ 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，杭州 ； 浙江树人大学城建学院，杭州 ） １． ３１００５８ ２． ３１００１５ 摘要：粉土是介于砂性土和黏性土之间的一种过渡类型土，工程性质既与砂性土不同又与黏性 土有较大区别。针对目前还没有合适的室内实验仪器测试粉土临界水力比降和抗渗强度的现 状，从试样极限平衡状态出发，对土体进行受力分析，研制了粉土抗渗强度测定设备，研究的实 验方法解决了粉土饱和难问题。设计的变水头装置和透明接水容器，保证了粉土抗渗强度测定 的可靠性和准确性。 多个渗透容器并联成多套装置，可实现多个样本同时测定。对杭州钱塘江 粉土的实验结果表明，粉土的临界水力比降与一般砂土有差异。原状样的抗渗强度比击实样 高。铺设土工布抗渗层，将大大提高粉土的抗渗强度。研究结果可为粉土地基渗透破坏的防控 提供参考。 关键词：粉土；渗透破坏；临界水力比降；抗渗强度；测定设备 中图分类号： 文献标识码： ＴＵ４１ Ａ 　　　 ０ 引言 　 粉土为介于砂土和黏性土之间，塑性指数 且粒径大于 的颗粒含量不超过全重 Ｉ≤ １０ ０．０７５ｍｍ ｐ ［ ］ １ 的土 。由于构造和冰川活动，第四纪被认为是富含粉土沉积物的地质时期。世界上在经历过冰 ５０％ 川活动或冲积作用的地区，粉土非常普遍。粉土工程性质特殊，在地下水动水压力作用下极易产生渗透 变形，导致地质灾害和工程问题非常突出，因此对粉土抗渗强度的研究有重要意义。 粉土的渗透变形是一个十分复杂的问题，它的形式及其发生发展与粉土地质情况、颗粒级配、水力 条件、水流方向等因素有关，通常可归结为流土、管涌、接触冲刷和接触流土四种。可以是单一形式出 现，也可以是几种形式伴随出现于不同部位。 目前国内外渗透变形的研究集中在大坝渗流管涌方面较多，室内试验设备大致分为二类。一类是 针对砂性土的垂直渗透变形仪。 和 （ ）的砂砾石管涌渗透变形仪，仪器筒身为直 Ｓｋｅｍ ｔｏｎ Ｂｒｏ ａｎ １９９４ ｐ ｇ ［ ］ ２ 径 的透明圆筒 ；国产的粗粒土渗透变形仪，仪器筒直径 和 ，筒高分别是直径的 １３．９ｃｍ