首页理论教育土的工程性质及其分类和特点分析

土的工程性质及其分类和特点分析

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）土的颗粒分类根据土的颗粒级配，土可分为碎石类土、砂土和黏性土。表4-1土的颗粒分类（二）土的松实关系自然状态下的土，经开挖扰动之后，因土体变得松散而使体积增大，这种性质叫做土的松散性，各种土的松散系数见表4-2。例如，在填筑拦河坝时，从土区取1m3的自然方，经过挖松运至坝体进行碾压后的实体方，就小于原1m3的自然方，这种性质叫做土的可缩性。

（一）土的颗粒分类

根据土的颗粒级配，土可分为碎石类土、砂土和黏性土。按土的沉积年代，黏性土又可分为老黏性土、一般黏性土和新近沉积黏性土。按照土的颗粒大小分类，又可分为块石、碎石、砂粒等，详见表4-1。

表4-1　土的颗粒分类

pagenumber_ebook=105,pagenumber_book=97

（二）土的松实关系

自然状态下的土，经开挖扰动之后，因土体变得松散而使体积增大，这种性质叫做土的松散性，各种土的松散系数见表4-2。

表4-2　土的密度和松散系数

pagenumber_ebook=105,pagenumber_book=97

当自然状态的土挖松后，再经过人工或机械的碾压、振动，土可被压实。例如，在填筑拦河坝时，从土区取1m3的自然方，经过挖松运至坝体进行碾压后的实体方，就小于原1m3的自然方，这种性质叫做土的可缩性。

在土方工程施工中，经常有三种土方的名称即：自然方、松方、实体方，它们之间有着密切的关系。

1.土的体积关系

土体在自然状态下是由土粒（矿物颗粒）、水和气体三相组成。当自然土体松动后，气体体积（即孔隙）增大，当土粒数量不变，原自然土体积V自小于松动后的土体积V松；当经过碾压或振动后，气体被排出，则压实后的土体V实＜V自。三者之间的关系为：V实＜V自＜V松，V实为经压实后的实体方；V松为经扰动后的松方。

对于砾、卵石和爆破后的块碎石，由于它们的块度大或颗粒粗，可塑性远小于土粒，因而它们的压实方大于自然方，详见表4-3。

表4-3　几种典型土的体积变化换算系数

pagenumber_ebook=106,pagenumber_book=98

当1m3的自然土体松动后，土体增大了，因而单位体积的重量变轻了；再经过碾压或振动，使土粒紧密度增加，因而单位体积质量增大，即

式中　ρ松——开挖后的土体密度，kg/m3；

ρ自——未扰动的土体密度，kg/m3；

ρ实——碾压后的土体密度，kg/m3。

2.自然方和压实成品方的关系

在土方工程施工中，设计工程量为压实后的成品方，取料场的储量是自然方。在计算压实工程的备料量和运输量时，应该将两者之间的关系考虑进去，并考虑施工过程中技术处理、要求以及其他不可避免的各种损耗。水利水电系统在多年施工实践经验的基础上，提出了压实成品方与所需自然方的换算公式

式中　V实——压实成品方的体积，m3；

A——综合系数；

ρd——设计干密度，kg/m3；

ρ0——未经扰动的自然干密度，kg/m3；

V自——自然方的体积，m3。

式（4-1）中综合系数A 考虑了施工中各种损失，它包括坝上运输、雨后清理、边坡削坡、接缝削坡、施工沉陷、取土坑、试验坑和不可避免的压坏等损失因素。综合系数见表4-4。

表4-4　土料施工综合系数A

pagenumber_ebook=106,pagenumber_book=98