一、粉土的定名及其物理性質(zhì)

　　國(guó)內(nèi)土的分類體系大體分兩種：以塑性指數(shù)為主要指標(biāo)的分類方法和按塑性圖分類方法，其中國(guó)標(biāo)土的分類規(guī)范、水利工程規(guī)范、大部分公路工程規(guī)范、部分鐵路規(guī)范采用塑性圖分類，除此之外的國(guó)家勘察規(guī)范、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、冶金工程規(guī)范、大部分地方勘察和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范使用塑性指數(shù)分類，部分規(guī)范還將粘粒含量（小于0.005mm）作為粉土分類的一個(gè)指標(biāo)。粉土是介于粗粒土和黏性土之間的一種土，由粉粒和少部分黏粒組成。

　�。�1）現(xiàn)行《土工試驗(yàn)規(guī)范》規(guī)定，土中粒徑含量>0.075mm的顆粒≤50%，且塑性指數(shù)Ip<10的土定名為粉土。塑性指數(shù)Ip值需進(jìn)行界限含水率試驗(yàn)（液塑限試驗(yàn)）來(lái)確定。通過(guò)液塑限試驗(yàn)確定土的液限（WL）、塑限（Wp）值，然后求得塑性指數(shù)Ip值，Ip=WL-Wp。

　　液限試驗(yàn)可以采用圓錐儀法，土的塑限試驗(yàn)可以采用搓條法，該法應(yīng)用多年，簡(jiǎn)便快捷，試驗(yàn)人員積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。但對(duì)于粉土來(lái)說(shuō)，有時(shí)卻不易掌握，這是因?yàn)榉弁翆?duì)含水率很敏感，有時(shí)多加一滴水就不產(chǎn)生裂紋，土條不斷裂，要不就產(chǎn)生空心現(xiàn)象，或者根本搓不成條，這是粉土的重要物理特性之一，出現(xiàn)這些情況主要與粘粒含量的多少密切相關(guān)。應(yīng)用液、塑聯(lián)合測(cè)定儀可同時(shí)圖解測(cè)出土的液、塑限，此種方法適用于各種土質(zhì)，根據(jù)粉土的上述特點(diǎn)，此種方法比較適用。

　�。�2）粉土中粉粒的含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，粘粒含量一般<20%，粘粒含量越高，塑性指數(shù)Ip值越接近于10。天然粉土極易振動(dòng)液化失水，土樣在現(xiàn)場(chǎng)勘探、包裝、運(yùn)輸、室內(nèi)試驗(yàn)過(guò)程中，因多次振動(dòng)液化失水，故室內(nèi)試驗(yàn)所測(cè)定的含水率一般偏低、孔隙比偏小、干密度偏大。由土的物理力學(xué)指標(biāo)確定的地基承載力偏大，不能完全代表原狀土的指標(biāo)，偏于不安全，這是我們?cè)诠ぷ髦袘?yīng)特別注意的問(wèn)題，應(yīng)用試驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行綜合分析。粉土的干密度較黏土為大。天然粉土的物理力學(xué)指標(biāo)。

　　二、粉土的力學(xué)性質(zhì)

　　粉土中的粉粒對(duì)工程性質(zhì)起著控制作用。其粒徑一般在0.075～0.005mm（舊規(guī)范為0.05～0.005mm）之間，多由含量≥60%的石英、長(zhǎng)石、云母組成，表面活動(dòng)性弱，但有一定的結(jié)構(gòu)性。大量實(shí)驗(yàn)證明：在非飽和狀態(tài)的粉土毛細(xì)現(xiàn)象活躍，如毛細(xì)壓力會(huì)使粉土產(chǎn)生假塑性，引起土的塑性指數(shù)增大。粉土中粘粒含量較少，一般<15%～20%，在粒間只起聯(lián)系作用。它既不同于沙類土，又異于黏性土。當(dāng)粉土受到剪切時(shí)，其顆粒運(yùn)動(dòng)是一個(gè)滾過(guò)一個(gè)并互相滑動(dòng)的。不是像通常黏土那樣形成一個(gè)破壞面，而是形成一個(gè)破壞帶。當(dāng)顆�；ハ嗷瑒�(dòng)時(shí)，需克服滑動(dòng)摩擦力。有學(xué)者曾舉例說(shuō)明這一問(wèn)題，兩塊鋼板相互接觸的實(shí)際面積只占其全部表面的

　　1/10000，彼此在突出部份相互接觸。當(dāng)鋼板相互滑動(dòng)時(shí)，凸出部份被切掉，而接觸面逐漸平滑。在剪切過(guò)程中，顆粒部份抬高，然后一個(gè)從另一個(gè)顆粒上轉(zhuǎn)動(dòng)，落入顆粒間的孔隙中，再抬高，再轉(zhuǎn)動(dòng)，引起體積增大。顆粒的這種現(xiàn)象稱做微觀膨脹，在地震荷載作用下，不易液化，然而一旦液化后持續(xù)時(shí)間又比砂土要長(zhǎng)，這是由于這種土層的生成年代較近，一般地下水位又高之故。在粉土層中用靜力觸探測(cè)得的比貫入阻力往往很高，如利用黏性土層中求得的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)預(yù)估粉土的工程性質(zhì)，容易誤判。

　　三、粉土的抗剪及其它室內(nèi)力學(xué)指標(biāo)

　　3.1 抗剪強(qiáng)度

　　粉土的構(gòu)成特點(diǎn)是粒間連接很弱，主要表現(xiàn)為物理連接，它對(duì)含水率非常敏感，由于毛細(xì)作用，當(dāng)粉土粒吸收水份，含水率稍有變化時(shí)，就會(huì)很快使土的強(qiáng)度大大喪失（見(jiàn)表2）。對(duì)比制備干容重相同的粉土重塑試件，其飽和快剪值稍低。

　　當(dāng)進(jìn)行飽和固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)時(shí)，試件的含水率和單位容重有差別，但飽和后，其含水率和單位容重基本一致，故出現(xiàn)了抗剪強(qiáng)度指標(biāo)接近的現(xiàn)象。由于土固結(jié)后已處于飽和狀態(tài)，剪損時(shí)孔隙比接近，所以固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)結(jié)果與飽和固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)結(jié)果也出現(xiàn)相近的現(xiàn)象。粉土不排水抗剪強(qiáng)度隨粘粒含量增加而降低，而粉土排水抗剪強(qiáng)度隨粉土中粘粒含量的降低而增加。故試驗(yàn)方法的選擇很重要。工程中普遍采用簡(jiǎn)便易行的直剪試驗(yàn)，水利工程一般作固結(jié)快剪、飽和固結(jié)快剪試驗(yàn)。

　　3.2 壓縮系數(shù)

　　天然粉土層壓縮沉降量大，壓縮固結(jié)穩(wěn)定較快。土樣在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)多次振動(dòng)液化，已部分排水固結(jié)，所以壓縮取樣多為擾動(dòng)樣，室內(nèi)測(cè)定的壓縮系數(shù)較小，a1-2一般<0.3MPa-1，判斷為中低壓縮性，與實(shí)際情況不符，偏于不安全，這是我們?cè)趯?shí)際工作中應(yīng)注意的問(wèn)題。

　　3.3 滲透系數(shù)

　　天然粉土的滲透系數(shù)一般<10-4cm/s，在水利工程中，填土一般為夯實(shí)土，密度較大，視土中的粘粒含量多少而言，滲透系數(shù)更是<10-4cm/s，有的能達(dá)到10-6cm/s或更低，能滿足工程的防滲要求。

　　四、粘粒含量對(duì)抗剪強(qiáng)度及原位測(cè)試指標(biāo)的影響

　　粉土試樣由于取樣會(huì)受到一定程度的擾動(dòng)，故影響試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確度，但從資料看，室內(nèi)試驗(yàn)得到的<值與粘粒含量變化規(guī)律仍較明顯。在粘粒含量低時(shí)（M<16%），粉土< 值較大，比較<值的變化，由于選用試驗(yàn)方法的不同而產(chǎn)生較大的差異。

　　粘粒含量與粉土的動(dòng)力穩(wěn)定性有關(guān)。土的粘粒含量多意味著土的動(dòng)力穩(wěn)定性強(qiáng)即土的抗液化能力強(qiáng)，但反映到現(xiàn)場(chǎng)的原位Ps值和N值時(shí)，常常又得到相反的結(jié)果，即Ps值和N值隨粘粒含量的增多而顯著降低。

　　靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)兩個(gè)原位測(cè)試指標(biāo)能較好地反映粉質(zhì)土的原狀結(jié)構(gòu)和工程特性。

　　試驗(yàn)表明，粘粒含量Mc=10%是Ps值隨Mc減小而開(kāi)始強(qiáng)烈增大的第一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)；其第二個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)大致在Mc=2%～3%。當(dāng)Mc<10%，Ps和N值強(qiáng)烈增大的原因是由于粘粒對(duì)土的性質(zhì)影響變?nèi)�，也由于粉粒，砂粒多，透水性增大，在貫入中產(chǎn)生大的摩擦阻力和咬合阻力，孔隙水壓力也減弱的關(guān)系。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　土工試驗(yàn)是巖土工程勘察、建設(shè)工程施工等方面不可缺少的一個(gè)重要組成部分，所提供的參數(shù)直接用于工程設(shè)計(jì)或?qū)�工程施工的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，故土工試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性影響到勘察報(bào)告的正確性及對(duì)工程施工的檢驗(yàn)是否正確。在進(jìn)行土工試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，需正確對(duì)待，提高試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性。力圖給予絕對(duì)的力學(xué)數(shù)值界限必然有它一定的復(fù)雜性和困難。為確切進(jìn)行工程評(píng)價(jià)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際給予粉質(zhì)土以恰當(dāng)?shù)呐袛唷?

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