土力学与地基基础
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土的颗粒级配——土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总重的百分数)。(1)颗粒分析试验
颗粒分析试验就是测定土中各种粒组所占该土的百分数的试验,可分为筛析法和沉降分析法,其中沉降分析法又有密度计法(比重计法)和移液管法等。对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛分析的方法来测定,而对于料径小于0.075mm的土粒则用沉降分析方法(密度计法或移液管法)来测定。
土的颗粒级配成分的试验方法:筛分法和沉降分析法。
筛析法就是将土样通过各种不同孔径的筛子,并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组,然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。筛析法是测定土的颗粒组成最简单的一种试验方法,适用于粒径大于0.075 mm的土。
(2)颗粒级配累计曲线
颗粒级配累积曲线——颗粒大小分析试验成果,由其横坐标(对数坐标)表示粒径。纵坐标则表示用小于(或大于)某粒径的土重含量(或称累计百分含量) 。 小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d10。小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表示。当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d 60。
利用颗粒级配累积曲线可以确定土粒的级配指标,如d 60与d10的比值C u称
不均匀系数: 1060d d C u =
曲率系数Cc : 6010230d d d C c =
不均匀系数C u反映大小不同粒组的分布情况。C u越大表示土粒大小的分布范围越大、土粒越不均匀,其级配越良好,作为填方工程的土料时,则比较容易获得较大的密实度。曲率系数Cc 描写累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。反映了限制粒径d60与有效粒径d10之间各粒组含量的分布情况。
一般情况下,工程上把Cu<5的土看作是均粒土,属级配不良;Cu>10的土,属级配良好。但对于缺乏中间粒径的土,即级配不连续,累计曲线上呈台阶状,则采用Cu 和Cc 共同判断土的级配。
满足Cu 》5和Cc=1~3两个条件时,则级配良好。
砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒搭配比例。良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充,中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充,如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态,空隙率达到最小值,堆积密度达最大值。这样可达到节约水泥,提高混凝土综合性能的目标。因此,砂颗粒级配反映空隙率大小。
曲线平缓,粒径大小相差悬殊,土粒不均匀。颗粒级配可以在一定程度上反映土的某些性质。对于级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因而土的密实度较好,相应的地基土的强度和稳定性也较好.透水性和压缩性也较小,可用作堤坝或其它土建工程的填方土料。
如A曲线d60=0.195,d30=0.19,d10=0.182
可计算出Cu=1.071,Cc=1.017 由于Cu<5故级配不良;
B 曲线d60=0.183,d30=0.07,d10=0.019
可计算出Cu=9.632 ,Cc=1.41 Cu和Cc均满足要求级配良好C曲线d60=4,d30=0.3,d10=0.19
可计算出Cu=21.1,Cc=0.118 由于Cc不满足要求故级配不良