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水利水电技术第42卷2011年第8期
毛管水对粉性土强度的影响
吴世余,余金煌
安
徽
省
水利部淮河水利委员会利科学研究院,安蚌埠23300
关键词:毛管水;粉土;强度;基坑
中图分类号:TUi441.32
文献标识码:A
文章编号:1000-0860(2011)08-0007-02
引言
绘出相切于破裂线的应力莫尔圆,得出试样在极
限状态下的有效应力r'=110kPa,o3=23kPa。o3即
毛管水在某些特定条件下对土体的强度有一定为毛管水张力σ。的绝对值,而o'为o3和q。之和,
的影响,本文旨在分析毛管水对粉性土抗压抗剪强即{=23+87=110kPa。试验实测的毛管水头H。=
度的影响。研究对象粉性土包括极细砂、砂壤土、220cm,相应的毛管水张力为22kPa,和上述分析及
轻粉质壤土、粉砂和粉土等土类,其砂粒含量小于图1所示相符。
30%,粘粒含量小于15%;渗透系数b=1x10-2
1x10-cm/s,毛管水上升高度H。=50~500cm
对于粉性土,既有较高的毛管水头,也有一定的渗
透性,水压传递快,毛管水的作用尤为明显,本文
对此作了一些探索性研究。
40
2粉性土的抗压强度
20
对于饱和的粉性土曾测定常规和试样在浸水条件
下的无侧限抗压强度,借以分析毛管水的影响。中密
100
有效应力o'/kPa
以上的砂土和粉性土在受剪时颗粒问锁扣错动,使土
图1毛管水张力下土体的抗压强度
体膨胀,试样原先润湿的表面水消失内缩,并在试样
外表孔隙上形成弯液面,产生毛管水头H和相应的
设1、U3为外加主应カ,o1、o3为有效主应
毛管水张力o。=yH。(y。为水容重)。为平衡毛管水力,。=yH。为相应于毛管水头.的毛管水张力
张力,必定在试样骨架上增添一各向均等的附加压力o!为实际的毛管水张力,最大为σ。根摒Mohr
从而使试样的抗压抗剪强度增加。
colon
b准则山列出下列极限平衡式
算例:测定某饱和粉性土排水剪(剪力盒内注水,试G1=o3tana2(45°+/2)+2Ctan(45°+d/2)+
样可自由排水和吸水)的抗剪强度为粘聚力C=12kPa
o![tan2(45°+/2)-1]
内摩擦角如=30°;常规无侧限抗强度q。=87kPa,o3=tan2(45°-小/2)-2Ctan(45°-2)
试样浸水中的无侧限抗压强度g2=41kPa。根据剪力
[1-tan2(45°-p/2)]
(2)
曲线绘制应力莫尔圆见图1,求出=42kPa,和浸水m3=0
的抗压试验相符。按常规方法进行的抗压试验,受剪
(下转第34页
土体膨胀,产生毛管水张力o。,使试样的有效应力增
加,抗压强度q。=87kPa。于图1中绘一平行于破裂
收稿日期:2011-06-10
线,相距为9/2的直线交σ'轴于一点,以此点为圆作者筒介:吴世余(1926-),男,教授级高级T程师。
/ater Resources and Hydropower Engineering Vol 42 No,&
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杨智,等∥贯入法及冲击筛分法检测砌体抹灰砂浆强度研究
养护条件,28d时抹灰砂浆的抗压强度均有:①>(3③砂浆抗压强度约8.9MPa,加砂浆王约为8.5MPa;
>⑤の>⑥>②>④的关系。我们宜采用冲击筛分法来1:4抹灰砂浆(加砂浆王)抗压强度约7.1MPa
确定抹灰砂浆的抗压强度,冲击筛分法对同种配比的1:5抹灰砂浆(加砂浆王)抗压强度约5.7MPa;
抹灰砂浆,不同养护条件,仍具很高相关性,之所以粉1:6抹灰砂浆抗压强度约4.3MPa左右,加砂浆王
刷于墙体的砂浆冲击筛分法的实测结果会比标准养护条约3.9MPa。
件下的抹灰砂浆冲击筛分法实测结果要略大,如表8所
(2)可采用冲击筛分法检测砌体硬化的抹灰砂浆
列,是因为标准养护条件下所进行冲击筛分试验的试强度,当砂浆抗压强度值不小于5.0MPa时,冲击筛
块是事先经过抗压破型后再加工的,试块在受压破型分法所检测的抗压强度与标准养护的试块抗压强度相
后应会有部分的强度损失。因此,我们可以直接采用比偏高,误差不大于12%;当强度值小于5.0MPa
粉刷于墙体的抹灰砂浆的冲击筛分测试强度作为本次时,误差不大于20%。
试验的各种砂浆的设计强度。结果如表9所列
3)贯入法与点荷法仍可以很好地反映抹灰砂浆
表9常规配方的抹灰砂浆抗压强度
的强度,尚需要进一步研究,以获得能准确反映抹灰
编号」砂浆手8」配合比(水干め)」抗压强度MP
砂浆强度的回归曲线,从而使其能广泛运用于抹灰砂
浆强度的现场检测。
②号
参考文献:
④号
3.91
[1]JGJ/T136-2000,贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程科[S
120.00
[2]CB/T50315-2000,砌体工程现场检测技术标准[S]
①の号
105.00
1:5
5.65
3]YB9248-1992,冲击法检测硬化砂浆抗压强度技术规程[S.
4]张耀新,王洪镇,常春隆,轻质砌块墙体抹灰层防裂技术揹施
4结语
门.新型砌筑材料,2007(4):24-26.
[5]JGJ70-2009,建筑砂浆基本性能试验方法标准「S
(1)本次试验结果表明:工程上常用的1:3抹灰
(责任编辑欧阳越
(上接第7页)
胀,毛管水张力从地面向下依序逐渐消失。由于粉性
T1=2Ctan(45°+b/2)+ C Itan(45°+b/2)
4)土有一定的渗透性,体积膨胀系数又小,水压传递
以上各式显示,毛管水张力使土体抗压强度增快,地表层的毛管水张力在一、两天以内即消失殆
加,也即抗剪强度增大。
尽。基坑四侧的孔隙水迅即转化为压力状态,有效压
3毛管水对粉性土地基中基坑稳定性的影响力滅少,土体的抗压抗剪度降低,易导致坑壁期こ
塌
如图2所示为粉性土地基中基坑近旁压力水头b
蚌埠市光明街一线以南地基为含有铁锰结核的黄
的初始分布,地下水位处压力水头为零,从地下水位褐色硬粘士,以北为淮河古河道重新沉积的粉性土(20
向上,毛管水负压力水头渐增,至毛管水面为-H。,世纪50年代慈航巷北口尚存有分界的陡坎),在这一-
地下水位以下压力水头为正,向下渐增。
粉性土地区有基坑工程于雨季坍塌的事例。1955年前
压力水头h0
マ地面
后安徽省水科所水工试验回水槽基坑,深度仅1m多,
ン毛管水面
半砖挡土墙在雨季倒塌;1985年前后邮电局交通路
深
305线路维修站大楼的基坑深数米,其简易支撑在雨季
度
挤压破坏,坑壁坍塌。
マ地下水位
故在兩季须加强基坑排水,并可用塑模保护坑壁
和附近地面,制止雨水渗人以保基坑稳定。
图2基坑的压力水头分布
参考文献
降雨季节,地下水位和毛管水面渐次上升。待毛
吴天行.土力学LM]、成都:成都科技大学,1982:174-17
管水面升至地面后,随着雨水继续渗入,伴随土体膨
(责任编辑陈小敏)
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水