工程地质学总复习工程地质学总习.ppt

2、相对密度 Dr—土的相对密实度； emax—土的最大孔隙比 ； emin—土的最大孔隙比； e—土的天然孔隙比。 评价： （1） 优点 理论上完善； （2） 缺点 实际上难以操作。 6.7.2 黏性土的界限含水量 1、界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量。 液限wL ：流动状态与可塑状态间的分界含水量； 塑限wp ：可塑状态与半固体状态间分界含水量； 缩限ws ：半固体状态与固体状态间的分界含水量。 6.7.3 黏性土的塑性指数和液性指数 （1）定义：是指液限和塑限的差值（省去%号），即土处在可塑状态的含水量变化范围，用IP 表示。 （2）物理意义：塑性指数愈大，土处于可塑状态的含水量范围也愈大。塑性指数的大小与土中结合水的可能含量有关，土中结合水的含量与土的颗粒组成、矿物组成以及土中水的离子成分和浓度等因素有关。 （3）工程应用：由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素，因此，在工程上常按塑性指数对粘性土进行分类。 1、塑性指数 （1）定义：是指粘性土的天然含水量与塑限的差值除以塑性指数，用IL 表示。即： （2）物理意义：液性指数又称相对稠度，反映了土的软、硬程度。 （3）工程应用：根据 IL 不同，可划分五种软硬不同的状态。 2、液性指数 6.7.6 灵敏度（St） （1）定义：是指粘性土的原状土的无侧限抗压强度qu 与重塑土的无侧限抗压强度qur比值，用St 表示。 St= qu/qur （2）物理意义： 反映了粘性土的 结构性的强弱。 （3）工程应用：保护基槽，以免破坏其结构，降低地基强度。 6.9.2 黄 土 黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物。黄土的颜色主要呈黄色或褐黄色，颗粒成分以粉粒为主，富含碳酸钙，有肉眼可见的大孔隙，天然剖面上垂直节理发育，被水浸湿后土体显著沉陷(湿陷性)。具有上述全部特征的土，称为典型黄土；而与之相似，但缺少个别特征的土，称为黄土状土。典型黄土和黄土状土统称黄土类土，简称黄土。 黄土在一定压力作用下受水浸湿，土结构迅速破坏而发生显著附加下沉，导致建筑物破坏，具有特性的黄土，称湿陷性黄土。 2、红黏土的特点和性质 1）天然的含水量高，一般为40％～60％，有的高达90％。 2）孔隙比大，天然孔隙比一般为1.4～1.7，最高2.0，具有大孔性。 3）高塑性。液限一般为60％～80％，高达110％；塑限一般为40％～60％，高达90％；塑性指数一般为20～50。 4）由于塑限很高，所以尽管天然含水量高，一般仍处于坚硬或硬可塑状态，液性指数一般小于0.25。但是其饱和度一般在90％以上，因此，甚至坚硬黏土也处于饱水状态。 7.2.1 地下水按埋藏条件分类 地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。 7.2.2 地下水按含水层空隙性质的分类 地下水按含水层空隙性质(含水介质)的不同，可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水、泉。 7.3.1 达西渗透定律 达西(H．Darcy)于1856年用如图7-9的试验装置，在稳定流和层流条件下，用粗颗粒土进行了大量的渗透试验，测定水流通过土试样单位截面积的渗流量，获得了渗流量与水力梯度的关系，从而得到渗流速度与水力梯度(或水头能量损失)和土的渗透性质的基本规律，即渗流的基本规律——达西渗透定律。 7.3.3 动水压力及临界水力坡度 7.6.2 流砂及其防治对策 1、流砂的破坏作用 流砂是指松散细颗粒土被地下水饱和后，在动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象。它与地下水的动水压力有密切关系，当地下水的动压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时，就会产生流砂。 2、流砂形成的条件 1）岩性条件：土层由粒径均匀的细颗粒组成(一般粒径在0.01mm以下的颗粒含量在30～35％以上)，土中含有较多的片状、针状矿物(如云母、绿泥石等)和附有亲水胶体矿物颗粒，从而增加了岩土的吸水膨胀性，降低了土粒重量。因此，在不大的水流冲力下，细小土颗粒即悬浮流动。 2）水动力条件：水力梯度较大，流速增大，动水压力超过了土颗粒的重量时，就能使土颗粒悬浮流动形成流砂。 3、流砂的判别 1）按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）判别。