粗粒土的滲透特性研究.pdf

1、土是地殼表層巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，是多種礦物顆粒的集合體；粗粒土具有廣義和狹義之分，廣義的粗粒土則是泛指顆粒直徑較粗的土，狹義的粗粒土則根據(jù)不同的國(guó)家及其不同的部門(mén)存在不同的具體分類標(biāo)準(zhǔn)。粗的土作為建筑地基或建筑材料從古至今都有廣泛的應(yīng)用，對(duì)土的理論研究是從歐洲工業(yè)革命開(kāi)始的，而對(duì)其作為一門(mén)科學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究，則認(rèn)為是從太沙基1925年發(fā)表了世界上第一本土力學(xué)專著后開(kāi)始的。土力學(xué)產(chǎn)生到現(xiàn)在已有80余年的歷史，對(duì)土的研究取得了系統(tǒng)豐碩的成果，這些

2、成果指導(dǎo)了城市、交通及水利建筑等行業(yè)的飛速發(fā)展。 對(duì)土的研究，早期所取得的理論成果，大都屬于細(xì)粒土的范疇，相對(duì)較早出版的專著對(duì)粗粒土很少有系統(tǒng)論述。隨著巖土工程的發(fā)展，粗粒土作為建筑材料應(yīng)用越來(lái)越廣，近年來(lái)，不少土力學(xué)專家也開(kāi)始把目光重點(diǎn)投向了粗粒土的理論研究，開(kāi)始取得了許多有價(jià)值的理論成果。其中，劉杰的“土的滲透穩(wěn)定與滲流控制”，郭慶國(guó)的“粗粒土的工程特性及應(yīng)用”，就是粗粒土研究理論成果的典型代表。 粗粒土有許多建筑工

3、程上的優(yōu)點(diǎn)，但在水利建筑中利用粗粒土優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，相伴出現(xiàn)的不利因素也不可回避。滲透系數(shù)大，滲透穩(wěn)定性差，容易發(fā)生壩體滲漏和滲透破壞是粗粒最大的缺點(diǎn)。為了更深入的把握粗粒土的滲透特性，本文針對(duì)在壩體反濾結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的0.1mm至20mm的粗粒土為研究對(duì)象，運(yùn)用試驗(yàn)方法，重點(diǎn)在密度、級(jí)配對(duì)粗粒體的滲透系數(shù)和滲透變形的影響方面，展開(kāi)了粗粒土的滲透特性試驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)資料的整理和分析，建立了粗粒土滲透系數(shù)模型，并取得了以下幾點(diǎn)結(jié)論：

4、①粗粒土的滲透系數(shù)較大，本文所研究范圍內(nèi)的粗粒土，滲透系數(shù)一般都超過(guò)10-4cm/s的數(shù)量級(jí)。滲透系數(shù)大，容易降低壩體浸潤(rùn)線，這有利于壩體穩(wěn)定。粗粒土的滲透系數(shù)大小與土體的孔隙率大小有關(guān)，孔隙率越大，滲透系數(shù)越大，而且存在高度的相關(guān)性。滲透系數(shù)與土的顆粒級(jí)配有關(guān)，顆粒組成越粗，滲透系數(shù)越大，滲透系數(shù)與顆粒級(jí)配中的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)的相關(guān)性也可達(dá)到高度相關(guān)程度。 ②粗粒土在水力作用下，是一種結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定的土體，在滲流作用下極易發(fā)