粗粒土的滲透特性研究.pdf

1、土是地殼表層巖石風化的產(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)不同的國家及其不同的部門存在不同的具體分類標準。粗的土作為建筑地基或建筑材料從古至今都有廣泛的應用，對土的理論研究是從歐洲工業(yè)革命開始的，而對其作為一門科學進行系統(tǒng)研究，則認為是從太沙基1925年發(fā)表了世界上第一本土力學專著后開始的。土力學產(chǎn)生到現(xiàn)在已有80余年的歷史，對土的研究取得了系統(tǒng)豐碩的成果，這些

2、成果指導了城市、交通及水利建筑等行業(yè)的飛速發(fā)展。 對土的研究，早期所取得的理論成果，大都屬于細粒土的范疇，相對較早出版的專著對粗粒土很少有系統(tǒng)論述。隨著巖土工程的發(fā)展，粗粒土作為建筑材料應用越來越廣，近年來，不少土力學專家也開始把目光重點投向了粗粒土的理論研究，開始取得了許多有價值的理論成果。其中，劉杰的“土的滲透穩(wěn)定與滲流控制”，郭慶國的“粗粒土的工程特性及應用”，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，但在水利建筑中利用粗粒土優(yōu)點的同時，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。為了更深入的把握粗粒土的滲透特性，本文針對在壩體反濾結構中應用較多的0.1mm至20mm的粗粒土為研究對象，運用試驗方法，重點在密度、級配對粗粒體的滲透系數(shù)和滲透變形的影響方面，展開了粗粒土的滲透特性試驗研究，通過對資料的整理和分析，建立了粗粒土滲透系數(shù)模型，并取得了以下幾點結論：

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10-4cm/s的數(shù)量級。滲透系數(shù)大，容易降低壩體浸潤線，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，孔隙率越大，滲透系數(shù)越大，而且存在高度的相關性。滲透系數(shù)與土的顆粒級配有關，顆粒組成越粗，滲透系數(shù)越大，滲透系數(shù)與顆粒級配中的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)的相關性也可達到高度相關程度。 ②粗粒土在水力作用下，是一種結構極不穩(wěn)定的土體，在滲流作用下極易發(fā)