土的三个力学性质

Question

如题所述

Answer 1

流体在土体孔隙中的流动特性。它是土的主要力学性质之一。土渗透性是的重要研究内容，这是因为：①土木工程、水文地质、农业、水利、环境保护等领域的许多课题都与土的渗透性密切相关；②土的三个主要力学性质，即、变形和渗透性之间，有密切的相互关系，使渗透性的研究已不限于渗流问题本身；③土的渗透性同土的其他物理性质常数相比，其变化范围要大得多，且具有高度的不均匀和各向异性性质。

　　土的渗透性一般按土的渗透系数分类,如表1。

　　土力学中所涉及的大多数对象，都适用于。粗粒料，如堆石体等，密实粘土或可以自由流动的细颗粒土，可能越出达西定律适用范围。

　　土渗透系数的测定方法 　土的渗透系数（即渗透性指数）的测定方法很多，可归纳为直接法和间接法两类：直接法包括常水头法和变水头法试验，前者适用于渗透性较大的土，后者适用于渗透性较小的土；间接法包括根据固结试验成果计算和根据颗粒大小分布计算，前者适用于粘性土，后者适用于无粘性土。试验方法又可分为实验室测定和现场测定两类。各种试验方法的适用范围见表2。

　　影响渗透性的因素 　影响砂性土渗透性的主要因素为渗透流体和土的颗粒大小、形状、级配以及密度。渗透流体的影响主要是粘滞度，而粘滞度又受温度影响。温度越高,粘滞度越低,渗流速度越大。土颗粒的影响是颗粒越细，渗透性越低；级配良好的土，因细颗粒充填大颗粒的孔隙，减小孔隙尺寸，从而降低渗透性。土的密度增加，孔隙减小，渗透性也会降低。影响粘性土的渗透性的主要因素为颗粒的矿物成分、形状和结构（孔隙大小和分布），以及土-水-电解质体系的相互作用。粘土颗粒的形状为扁平的，有定向排列作用，因此渗透性具有显著的各向异性性质。渗透性的毛管模型表明，渗透流速与孔隙直径平方成正比，而单位流量与孔隙直径的四次方成正比。孔隙率相同的粘性土，粒团间大空隙占高比例的结构的渗透性，比均匀孔隙尺寸的结构的渗透性大得多，粘性土的微观结构和宏观结构对渗透性影响很大，因此，实险室内的测定结果并不能反映实际的土体情况。层状粘土水平方向的渗透性往往远大于垂直方向；而黄土和黄土状土中,由于垂直大孔隙发育,其中的垂直方向的渗透性大于水平方向；裂缝粘土由于存在裂缝网络，所以渗透系数接近于粗砂，且具有严格的方向性。研究实际土体的渗透性时，必须注意它的特殊规律。

Answer 2

土的力学性质是指土在外力作用下所表现的性质，主要包括压应力作用下体积缩小的压缩性和在剪应力作用下抵抗剪切破坏的抗剪性，其次是在动荷作用下所表现的一些性质。
土的压缩性指土在压力作用下体积压缩变小的性能。土受压后体积缩小是土中固、液、气三相组成部分中的各部分体积减小的结果(主要是气体、水分挤出、土粒相互移动靠拢的结果)。
土的前期固结压力是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC表示。如果目前土层所爱的上覆土层的自重压力为PO，将PC与PO进行比较，可把天然土层分为三种不同的固结状态；  （1）PC＝PO，称正常固结土：指目前土层的自重压力，就是该地层在历史上所受过的最大固结压力，一般正常沉积且在自重压力下固结的土层，均处于正常压密状态。  （2）PC＞PO，称超常固结土 是指土层在过去历史上曾受  过的固结压力大于现有土层的自重压力。如土层的过去历史上曾有过相当厚的沉积物，而后来由于侵蚀、冲刷、冰川等卸荷作用，或者由于古老建筑物的拆毁、地下水位的长期变化以及土的干缩等作用，使土层原有的密度超过现有土的自重压力相对应的密度，而形成超压密状态。  (3) PC＜PO，称欠固结土 即土层在自重压力下尚未完成固结。如新近沉积的淤泥、冲填土等均处于欠压密状态。 目前确定土的前期固结压力的方法很多，但应用较普遍的是卡萨格兰德图解法。在此曲线上找出Pc。  实际工程中,用超固结比R来表征土的天然压密状态. R= Pc/ P0, R=1 正常压密状态 R>1 超压密状态 R<1 欠压密状态 。
土的抗剪性(抗剪强度)指土抵抗剪切破坏的极限强度。它是研究土体稳定性的一个极为重要的工程地质性质。  土是由固体颗粒组成的，土粒间的连结强度远远小于土粒本身的强度，故在剪应力作用下，多数土体(如砂类土、细粒土)发生的剪切破坏，并不是土粒本身的破坏，而是土粒间发生相对错动，引起土的一部分相对另一部分沿着某个面发生与剪切。