各土层物理力学性能指标
土力学-第二章土的物理性质及分类
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mw m ms 100% 100% ms ms
m Vv w s V
气
e
假设：ρw1=ρw ,Vs=1,则
ms Vs d s w d s w
Vv Vs
V n v 100% V
Sr
Vw 100% Vv
VV e
V 1 e
将粒径>2mm的质量超过50%的称为碎石土；
将粒径＞2mm的质量小于50％，而大于0.075mm的质量超过50%的称为砂土； 将大于0.075mm的质量小于50%的定为粉土或粘性土。
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2.1
概述
土力学
土的物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固、液 二相相互作用表现出来的性质。
【例】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，
烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度ds为2.66， 求该土样的含水量w、密度ρ、重度 、干重度d 、孔隙 比e、饱和重度sat和浮重度
【解】
mw 187 167 w 100% 11.98% ms 167
粘性土的物理特征
无粘性土的密实度 粉土的密实度和湿度 土的胀缩性、湿陷性和冻胀性 土的分类
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2.3
粘性土的物理特征
土力学
2.3.1 粘性土的可塑性及界限含水量
2.3.2 粘性土的物理状态指标
2.3.3 粘性土的活动度、灵敏度和触变性
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2.3.1
粘性土的可塑性及界限含水量
腐殖土ρ＝1.5～1.7g/cm3
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2.2.2
混凝土物理力学性能、建筑砂浆物理力学性能
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3
一、混凝土物理力学性能
一、概念
混凝土是由胶凝材料、集料加水以及必要时加入 化学外加剂和矿物掺合料进行拌合，经硬化而成 的人造石材。一般所称的混凝土是指水泥混凝土， 它由水泥、水及砂石集料配制而成，其中水泥和 水是具有活性的组成成分，起胶凝作用；集料只 起骨架填充作用。
混凝土的物理力学性能主要有强度、变形及耐久 性等三个方面的性能。
《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 GB/T50082-2009
《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080—2016
《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011 《建筑砂浆基本性能试验方法》 JGJ /T70-2009 《砌筑砂浆配合比设计规程》 JGJ/T98-2010
(3)刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初 凝时，用抹刀抹平。
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3．试件的养护
(1)试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。
(2)采用标准养护的试件．应在温度为20±5℃的环 境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆 模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95 ％以上的标准养护室中养护，或在温度为 20±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。标 准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10～ 20mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接 冲淋。
混凝土强度是混凝土的主要物理力学性能，又分 为抗压强度、抗拉强度及抗折强度等，其中抗压 强度是表示混凝土强度等级的主要指标。
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4
混凝土在使用过程中，受外界干湿变化、温度
变化和荷载作用会产生各种变形。反映混凝土变
形主要有收缩、弹性模量及徐变三个指标。混凝
土的物理力学参数统计表格
ZK82-3 3.60-3.80 2.05 2.66 99.4 0.575 21.5 25.6 14.1 11.5 0.643 0.23 0.15 6.74 10.57
ZK52-1 2.40-2.60 1.87 2.76 90.7 0.930 30.5 43.2 23.8 19.4 0.349 0.40 0.29 4.82 6.75
ZK12-1 4.40-4.60 2.02 2.73 93.4 0.650 22.3 27.8 14.6 13.2 0.581 0.20 0.18 8.42 9.20
ZK12-2 4.60-4.80 2.02 2.65 95.5 0.595 21.4 25.9 14.1 11.8 0.617 0.30 0.19 5.23 8.28
JK33-2 3.70-3.90 2.09 2.74 98.6 0.588 21.2 25.9 13.3 12.6 0.626 0.29 0.18 5.53 8.67
②
黏 土
JK33-3 ZK94-1
3.90-4.10 3.40-3.60
2.08 1.88
2.75 98.0 0.609 21.7 24.5 13.9 10.6* 0.738 0.31 2.78 99.3 1.028 37.1 44.5 22.4 22.1 0.668 0.54
(%) (KPa) (度) (KPa) (度) (Mpa-1) (Mpa)
ZK72-1 2.60-2.80 1.94 2.73 96.5 0.807 28.5 41.8 22.1 19.7 0.325 0.26 0.22 6.89 8.06
ZK153-1 1.80-2.00 1.95 2.95 96.5 1.028 33.6 41.5 24.8 16.7 0.526 0.40 0.30 5.02 6.75
各土层物理力学性能指标
各土层物理力学性能指标土层物理力学性能指标是描述土层在受力下的物理学性能的参数，主要包括强度指标、变形指标和渗流指标。
以下将详细介绍各土层物理力学性能指标。
一、强度指标：1.抗压强度：表示土体抵抗垂直压缩力的能力。
一般分为极限抗压强度和终端抗压强度两种。
极限抗压强度是土体在快速加载下失效破坏的抗压强度，终端抗压强度是土体在无限时间加载下失效破坏的抗压强度。
2.抗剪强度：表示土体抵抗剪切力的能力。
常用的指标有剪切强度、内摩擦角和剪胀特性。
剪切强度是土体在剪切加载下失效破坏的抗剪强度；内摩擦角是土体抗剪切力的一个重要参数，描述土体内部颗粒间的摩擦阻力；剪胀特性是土体在剪切加载下发生的体积变化。
3.抗拉强度：表示土体抵抗拉力的能力。
土体的抗拉强度较弱，一般可忽略。
二、变形指标：1.压缩性：土体在承受一定应力后发生的压缩变形。
常见的指标有压缩模量和压缩指数。
压缩模量是描述土体吸水压缩性质的指标；压缩指数是描述土体吸水压缩特性的指标。
2.鼓包性：土体在受到一定的水平应力作用下发生的体积膨胀。
常见的指标有鼓包应力和鼓包系数。
鼓包应力是描述土体水平膨胀特性的指标；鼓包系数是描述土体鼓包性质的指标。
3.剪切变形：土体在受到剪切应力作用下的变形行为。
常用的指标有剪切模量和剪切变形密度。
剪切模量是描述土体剪切变形特性的指标；剪切变形密度是描述土体变形程度的指标。
三、渗流指标：1.渗透性：土体内部孔隙中水分运动的能力。
常用指标有渗透系数和渗透率。
渗透系数是描述土体渗透性的指标；渗透率是描述土体渗透性的指标。
2.孔隙度：表示土体中有效孔隙体积与全体积之比。
孔隙度是描述土体渗透性和储水性的重要参数。
3.渗透容限：土体在承受应力下发生的渗透变形。
渗透容限是描述土体渗透性变形特性的指标。
以上是各土层物理力学性能指标的详细介绍。
不同土层具有不同的力学性能指标，了解和研究土层的物理力学性能指标对于工程设计和建设具有重要意义。
土力学第五讲
测定emax、 emin时人为因素影响较大
Dr 主要应用于填方质量的控制，对于天然土尚难应用
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现场试验法
标准贯入试验
静力触探试验 63.5kg的钢锤，提升76cm，使 贯入器贯入土中30cm所需要的 锤击数N63.5－－标准贯入试验（先
打入土中15cm不计数） 砂类土的密实度
2
换算关系式推导
md ( 1 + w ) r d r r s w s w r = = ? V 1 + e 1 + e ( 1 + w )
干密度计算：
md r r 1 r r s sw d d r = = = Þ = = d V1 + e1 + w 1 + ed r r sw s
孔隙比：
d ( 1 + w ) r d r r s w s w e = -1e = -1 =s-1 r r r d d
同样的e=0.35，对砂1处于最密实状态，而对砂2未达到最密实。 缺点：用一个指标e无法反映土的粒径级配的因素 华北电力大学 可再生能源学院
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方法的评价 优点：应用方便简捷 缺点：无法反映土的粒径级配的好与坏
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相对密实度法
emax e Dr emax emin
2．分类 根据土的密实度进行划分，粉土的密实度以孔隙比为划分标准：e≥0.85为稍密； 0.7≤e<0.85为中密；e＜0.7为密实。
3．工程性质 粉土的性质介于砂类土与粘性土之间。它既不具有砂土透水性大、容易 排水固结、抗剪强度较高的优点，又不具有粘性土防水性能好、不易被水
冲蚀流失、具有较大粘聚力的优点。在许多工程问题上，表现出较差的性
整理[物理]岩石、碎石土分类及其力学性质指标
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(一) 岩土工程地质分类按照GB 50007—2002《建筑地基基础设计规范》,作为建筑地基的岩土, 可分为岩石、碎石、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。
1.岩石的分类岩石应为颗粒间牢固联结, 呈整体或具有节理裂隙的岩体。
岩石的分类有地质分类和工程分类。
地质分类主要根据岩石的成因, 矿物成分、结构构造和风化程度, 可用地质名称加风化程度表达, 如强风化花岗岩、微风化砂岩等。
岩石按成因的类型, 可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩) 和变质岩三大类。
工程分类主要根据岩体的工程性状加以分类。
地质分类是一种基本分类, 工程分类是在岩石分类的基础上进行的。
(1)根据岩石的成因, 岩石可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩 (水成岩) 和变质岩三大类。
岩浆在向地表上升过程中, 由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而成岩浆岩。
岩浆岩的分类见表Ⅰ-1。
表Ⅰ -1 岩浆岩的分类沉积岩是由岩石、矿物在内外力的作用下破碎成碎屑物质后,再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋,再经胶结、压密等成岩作用而成的岩石。
沉积岩的分类见表Ⅰ-2。
表Ⅰ -2 沉积岩的分类变质岩是岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下,经变质所形成的岩石。
变质岩的分类见表Ⅰ-3。
表Ⅰ -3 变质岩的分类(2)根据岩石的坚硬程度,岩石的分类见表Ⅰ-4。
表Ⅰ-4 岩石坚硬程度的划分(3)根据岩体完整程度的分类见表Ⅰ-5。
表Ⅰ -5 岩体完整程度划分注完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
(4)根据岩体基本质量等级的分类见表Ⅰ-6。
表Ⅰ-6 岩体基本质量等级分类(5)根据风化程度,岩石的分类见表Ⅰ-7和表Ⅰ-8。
表Ⅰ -7 岩体风化带表Ⅰ-8 岩石按风化程度分类注 1.波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比。
2.风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。
3.花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化; N<30为残积土。
各土层物理力学性能指标
各土层物理力学性能指标土层物理力学性能指标是描述土体固体物理性质的指标，可以用来评价土体的稳定性、抗冲刷性、渗透性等，常用指标包括体积重、单位重、孔隙比、含水率、饱和度、压缩性和剪切性能等。
1.体积重：体积重是指单位体积土体所受重力的大小。
体积重与土壤颗粒的密度有关，一般通过测定单位体积土样的质量和体积来计算。
体积重的大小直接关系到土壤的承载力和稳定性。
2.单位重：单位重是指单位体积土体的质量。
它是体积重的倒数，单位是kN/m3、单位重通常用来计算土体的水力学性质、液化性、动力响应等。
3.孔隙比：孔隙比是指土体中孔隙体积与总体积之比，是衡量土质疏松程度和渗透性的重要指标。
孔隙比越大，土体的渗透性越好。
4.含水率：含水率是指土体中含有的自由水的质量与干土质量之比。
含水率的大小直接影响土体的拟静力稳定性、渗透性、压缩性等。
5.饱和度：饱和度是指研究对象中孔隙中所含水的体积与总体积之比。
饱和度直接影响土体的渗透性、固结性、剪切强度等。
6.压缩性：压缩性是指土体在所受应力作用下体积发生变化的能力。
土壤的压缩性与孔隙分布和组成、饱和度、孔隙比等因素密切相关。
7.剪切性能：剪切性能是指土壤在受到剪切应力作用下的变形能力。
剪切性能是评价土体的抗剪强度和变形特性的重要指标。
除了上述指标外，还有其他一些指标也常用于描述土层的物理力学性能。
例如：-泊松比：泊松比是指材料在受到拉伸或压缩时沿着应变方向的变化与垂直方向的变化之比。
泊松比是评价土体的压缩性和弹性度量的重要指标。
-弹性模量：弹性模量是指材料在受力后恢复原状的能力。
弹性模量是衡量土壤抗剪切性能和变形能力的重要参数。
-液塑限度：液塑限度是指土壤从固态过渡到半固态和可塑态的水分含量范围。
液塑限度对土壤的可塑性和压缩性具有重要作用。
这些土层物理力学性能指标可以根据实际需要在实验室中进行土壤试验，以了解土体的性质，为土方工程、地基处理、地质工程设计等提供依据。
土的物理性质指标与分类
土粒比重在数值上等于土粒的密度
土粒比重常用比重瓶法测定，事先将比重瓶注满纯水，称 瓶加水的质量。然后把烘干土若干克装入该空比重瓶内， 再加纯水至满，称瓶加土加水的质量，按下式计算土粒比 重： m
Gs
s
m1 ms m2
Gwt
2.液性指数 粘性土的状态可用液性指数来判别。 定义为：
IL
w wp wL wp
w wp Ip
（1-31）
式中：IL——液性指数，以小数表示； w——土的天然含水率。
液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，表达 了天然土所处的状态。
IL<0 IL=0 – 1 IL>1 坚硬状态 可塑状态 流 态 0.00 – 0.25 硬塑 0.25 - 0.75 可塑 0.75 – 1.00 软塑
常水头试验装置
V q vA t
h v ki k L
VL k Aht
（二）变水头 法
在整个试验
过程中，水头 是随着时间而 变化的。适用 于透水性弱的 粘性土。
dV adh
aL dh dt kA h
h dV k Adt L
t2
t1
dt
h2
h1
aL dh kA h
第四节 压缩系数压缩指数
土的压缩系数和压缩指数
土的压缩曲线越陡，其压缩性越高。
故可用e-p曲线的切线斜率来表征土的压缩性，该
斜率就称为土的压缩系数，定义为：
de a dp
显然e-p曲线上各点的斜率不同，故土的压缩系数 不是常数。a越大，土压缩性越高。 实用上，可以采用割线斜率来代替切线斜率。
均质土坝各土层物理力学建议值
22
22
22
22
22
22
22
13
9
22
22
20
20
19
22
12
12
10
10
最大值
52.5
2.74
1.87
1.42
100.0
1.559
49.1
26.0
23.1
1.26
5.10E-06
1.70E-05
1.180
5.19
1.40E-03
1.46E-03
1.18E-03
3.45E-03
15.0
16.5
16.0
3.82
1.86E-03
1.77E-03
2.58E-03
1.77E-03
34.0
9.7
38.0
22.5
平均值
44.6
2.75
1.69
1.17
92.9
1.315
57.0
29.1
27.9
0.55
3.92E-06
3.62E-06
0.471
5.01
2.88E-03
3.17E-03
3.11E-03
2.79E-03
0.134
/
/
/
/
/
/
/
/
标准值
25.9
2.70
1.89
1.50
94.0
0.767
29.0
18.6
10.5
0.74
/
/
0.272
6.33
/
/
/
/
/
/
/
岩土物理力学性质指标
1、塑性指数 plasticity index塑性指数是液限和塑限之差称为塑性指数，用不带百分号的小数表示，符号为IP。
概述塑性是表征细粒土物理性能一个重要特征，一般用塑性指数来表示；液限与塑限的差值称为塑性指数IP，即IP=WL-WP。
过去的研究表明，细粒土的许多力学特性和变形参数均与塑性指数有密切的关系。
特征塑性指数可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。
可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，粘性土由一种状态过渡到另一种状态的分界含水量叫作界限含水量，也称为阿太堡界限，有缩限含水量、塑限含水量、液（流）限含水量、粘限含水量、浮限含水量五种，在建筑工程中常用前三种含水量。
固态与半固态间的界限含水量称为缩限含水量，简称缩限，用ω表示。
半固态与可塑状态间的含水量称为塑限含水量，简称塑限，用ωp表示。
可塑状态与流动状态间的含水量称为液（流）限含水量，简称液限，用ωl表示。
含水量用百分数表示。
天然含水量大于液限时土体处于流动状态；天然含水量小于缩限时，土体处于固态；天然含水量大于缩限小于塑限时，土体处于半固态；天然含水量大于塑限小于液限时，土体处于可塑状态。
塑性指数习惯上用不带%的数值表示。
塑性指数是粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。
因素由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素。
塑性指数愈大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。
也就是说塑性指数能综合地反映土的矿物成分和颗粒大小的影响。
因此，在工程上常按塑性指数对黏性土进行分类。
粉土为塑性指数小于等于10且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土；黏性土为塑性指数大于10且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土，其中：Ip>17 黏土Ip>10 粉质黏土Ip<10或Ip=10 粉土2、液性指数liquid index对黏性土来说，有一个指标叫液性指数，是判断土的软硬状态，表示天然含水率与界限含水率相对关系的指标。
2混凝土的物理力学性能
混凝土的强度和变形
单轴受力状态下混凝土的抗压强度
强度指标的确定
强度
强 度 标 准 值
随机变量
根据统计资料，运用 数理统计方法确定的 具有一定保证率 （95%）的统计特征 值：
强度标准值=强度平均值1.645×均方差
概率 密度
强度 标准 值
强度 平均 值
上升段： c
f
c
1
1
ec e0
n
e e0
下降段： c fc
e 0 e e cu
70 60 50
C80 C60
40
C40
30
20 10
0
0.001
0.002
C20
0.003
e
0.004
《规范》中混凝土应力－应变曲线参数的确定
n2
1 60
(
f
cu , k
50) 2
e 0 0.002 0.5( f cu,k 50) 106 0.002
由 约上束述混混凝凝土土可的破以坏提机高理混可凝知，土微的裂强缝度的，发展但导更致值横得向注变形意的的增 大 是。可对以横提向高变混形加凝以土约的束变，形就可能以力限，制这微一裂缝点的对发于展抗，震从而结可构提 高 非混常凝重土要的。抗压强度。
若采用无量纲坐标x=e/e0，y=/fc，
则混凝土应力-应变全曲线的几何特
1.5≤a≤3；ac 为下降段参数
e
0
0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
美国Hognestad建议的应力-应变曲线
f
c
2e e0
e e0
2
f
《土质学与土力学》 2土的物理、水理和力学性质
土质学与土力学 2土的物理水理和力学性质《土质学与土力学》第二章 土的物理性质、水理性质和力学性质第一节 土的物理性质土是土粒（固体相），水（液体相）和空气（气体相）三者所组成的；土的物理性质就是研究三相的质量与体积间的相互比例关系以及固、液两相相互作用表现出来的性质。
土的物理性质指标，可分为两类：一类是必须通过试验测定的，如含水量，密度和土粒比重；另一类是可以根据试验测定的指标换算的；如孔隙比，孔隙率和饱和度等。
一、土的基本物理性质土的三相图（见教材P62图） （一）土粒密度(particle density)土粒密度是指固体颗粒的质量m s 与其体积Vs 之比；即土粒的单位体积质量：sss V m =ρ g/cm 3 土粒密度仅与组成土粒的矿物密度有关，而与土的孔隙大小和含水多少无关。
实际上是土中各种矿物密度的加权平均值。
砂土的土粒密度一般为：2.65 g/cm 3左右 粉质砂土的土粒密度一般为：2.68g/cm 3粉质粘土的土粒密度一般为：2.68~2.72g/cm 3 粘土的土粒密度一般为：2.7-~2.75g/cm 3 土粒密度是实测指标。
（二）土的密度(soil density)土的密度是指土的总质量m 与总体积V 之比，也即为土的单位体积的质量。
其中：V=Vs+Vv; m=m s +m w 按孔隙中充水程度不同，有天然密度，干密度，饱和密度之分。
1．天然密度（湿密度）(density)天然状态下土的密度称天然密度，以下式表示：vs ws V V m m V m ++==ρ g/cm3 土的密度取决于土粒的密度，孔隙体积的大小和孔隙中水的质量多少，它综合反映了土的物质组成和结构特征。
砂土一般是１.4 g/cm3粉质砂土及粉质粘土１.4 g/cm3 粘土为１.4 g/cm3泥炭沼泽土：１.4 g/cm3土的密度可在室内及野外现场直接测定。
室内一般采用“环刀法”测定，称得环刀内土样质量，求得环刀容积；两者之比值。
淤泥质黏土水泥土典型力学性能指标试验研究
淤泥质黏土水泥土典型力学性能指标试验研究阮庆，阮波，曾元，温凯，李贤超（中南大学土木工程学院，湖南长沙410075）摘要：结合湖南洞庭湖区某高速公路淤泥质黏土软基处理工程，进行淤泥质黏土水泥土室内配合比试验和无侧限抗压强度试验，研究水泥土的无侧限抗压强度影响因素、应力～应变关系和变形模量的变化规律。
研究结果表明：淤泥质黏土水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期和水泥掺入比的增加而增加，随着含水率的增大而减小；无侧限抗压强度增长速率随着养护龄期的增大而减小，随着水泥掺入比的增大而增大；水泥土应力～应变全过程曲线可以分为加载初始阶段、塑性上升阶段、应力～应变下降阶段和残余强度阶段等四个阶段；水泥土的变形模量随着水泥土的无侧限抗压强度的增大而增大；高含水率、低水泥掺入比、短龄期的试件呈现塑性破坏；低含水率、高水泥掺入比、长龄期的试件呈现脆性破坏。
关键词：淤泥质黏土；水泥土；无侧限抗压强度；影响因素；变形模量；破坏模式中图分类号：U416.1 文献标志码：A 文章编号：Experimental research on typical mechanical performance indexof cement stabilized muddy clayRUAN Qing，RUAN Bo，ZENG Yuan，WEN Kai，LI Xian-chao（School of Civil Engineering，Central South University，Changsha 410075，China）Abstract：Mechanical properties of cement stabilized muddy clay for highway soft soil foundation, which was in Dong-ting Lake area, was discussed through the laboratory test of cement stabilized soil mixing proportion combined with unconfined compressive strength(UCS) test. The factors influencing UCS，and the change rules of stress-strain relationship and deformation modulus were chosen as the mechanical properties studied. The results indicated that with the increase of curing period and cement ratio, the strength of the specimens increased significantly, however, the strength of the specimens decreased with the increase of moisture content. The development of the growth rate for UCS was achieved by increasing cement ratio. Nevertheless, the decrease rate of UCS resulted from the increase of curing days.The initial leading stage，plastic growth stage，stress-staindecreased stage，and residual strength stage made up stress-stain versus of cement stabilized muddy clay.The deformation modulus of cement stabilized soil increased with the growth of UCS. Plastic fracture could be described fracture characteristics of the specimen with high moisture content, low cement ratio and short curingdays. At the same time, the fracture characteristics of the specimen with low moisture content, high cement ratio and long curing days.Key words：muddy clay；cement stabilized soil；UCS；influencing factor；deformation modulus；fracture characteristics淤泥类软土具有高含水率，高孔隙比，高压缩性，低渗透性，低固结系数等特性，这些特性决定了淤泥类软土无法直接作为天然地基。
土工合成材料性能指标的分类
土工合成材料性能指标的分类土工合成材料性能指标的分类土工合成材料被广泛应用于水利和岩土工程的各个领域。
不同的工程对材料有不同的功能要求，并因此而选择不同类型和不同品种的土工合成材料。
为使土工合成材料在施工期和运用期能正常工作，必须有合理的设计方法和使用规范，统一的设计指标，并通过实验验证。
土工合成材料的指标一般可分为物理性能指标、力学性能指标、水力性能指标、土工合成材料与土相互作用指标及耐久性指标等。
下面逐一加以简单介绍。
(一) 物理性能指标1.单位面积质量单位面积质量，系1平方米土工织物的质量，称为土工织物的基本质量，单位为g/m2。
它是土工织物的一个重要指标。
对于任何一种系列产品来说，土工织物的单价与单位面积质量大致成正比，其力学强度随质量增大而提高。
因此，在选用产品时单位面积质量是必须考虑的技术和经济指标。
2.厚度指土工织物在2kPa法向压力下，其顶面与底面之间的距离，单位为mm。
土工织物厚度随所作用的法向压力而变，规定2kPa压力表示土工织物在自然状态无压条件下的厚度。
由图1-12可见不同类型土工织物的压缩量差别很大，其中针刺非织造土工织物的压缩量最大。
因此，当考虑非织造土工织物水力特性时，必须注意到上覆压力变化使水力特性变化的特点。
3．孔隙率定义为非织造土工织物所含孔隙体积与总体积之比，以百分数(％)表示。
该指标不直接测定，由单位面积质量、密度和厚度计算得到。
土工织物常用原材料的密度为：聚丙烯0.91g/m3，聚乙烯0.94～0.96g/m3，聚酯1.22～1.38g/m3，聚酰胺1.05～1.14g/m3，聚乙烯醇1.26～1.32g/m3，聚氯乙烯1.39g/m3。
孔隙率与厚度有关，所以孔隙率也随压力增大而变小。
有时织造和非织造土工织物的孔径和渗透系数很接近，但不能认为两者水力性能相似。
非织物土工织物的孔隙率远大于织造土工织物，因此其具有更好的反滤和排水性能。
(二) 力学性能指标针对土工织物在设计和施工中所受荷载性质不同，其力学强度指标分为下列几种：抗拉强度、握持强度、撕裂强度、胀破强度、CBR 顶破强度、圆球顶破强度、刺破强度等。
混凝土的物理力学性能
§1-1混凝土的物理力学性能一、混凝土的强度（一）混凝土的抗压强度1、立方体抗压强度标准值f cu ,kf cu ,k =μf150s (1−1.645δf150) 平均值（1-1.645变异系数）（δf150=σf150/μf150s ） 变异系数=均差/平均值2、柱体或轴心（高宽比≥3）抗压强度标准值f ck柱体抗压强度的平均值=α倍的立方体抗压强度平均值 即：μfc s =α×μf150sα：与混凝土强度等级有关，对C 50及以下混凝土取α=0.76；C 55~C 80混凝土取α=0.77~0.82假定构件混凝土柱体抗压强度变异系数与立方体抗压强度变异系数相同，侧:构件混凝土柱体抗压强度标准值=构试件抗压强度平均换算系数（GB/T50283-1999条文说明建议值0.88）×混凝土强度等级系数α×混凝土脆性系数β（C 40~C 80分别取1.0~0.87）×混凝土立方体抗压强度标准值f cu,k 即f ck =0.88×α×β×f cu,k（二）混凝土的抗拉强度f t s混凝土轴心抗拉强度f t s 的平均值μft s =立方体抗压强度平均值μf150s 的0.55次方×0.395即 μft s =0.395(μf150s )0.55 构件混凝土轴心抗拉强度平均值μft =0.88×0.395(μf150s )0.55 假定构件混凝土轴心抗拉强度变异系数与立方体抗压强度变异系数相同，侧:构件混凝土轴心抗拉强度标准值f t k =0.88×0.395 μf150s0.55(1−1.645)δf150×β（三）混凝土的抗剪强度f v s混凝土抗剪强度f v s 与立方体抗压强度f cu s 的关系：f v s = 0.38~0.42 (f cu s )0.57混凝土抗剪强度f v s 与混凝土抗拉强度f t s 的关系：f v s =（1.13~1.04）f t s二、混凝土的变形性能。
黄土的物理力学性质
黄土的物理力学性质§2-1 黄土的物理性质试验用黄土采用甘肃兰州海石湾高速公路工程现场扰动土,其物理性质主要由它的物理性质指标来体现,其物理性质指标主要有：孔隙率、天然含水量、容重和液塑限等;由于黄土的生成与存在条件比较特殊,它的孔隙率比普通土的孔隙率要大;一般黄土中存在肉眼易见的孔隙,这些孔隙多为铅直圆孔,这类孔隙通称为大孔隙;大孔隙比例的多少在一定程度上决定了黄土湿陷性的大小,大孔隙多的黄土湿陷程度大；反之则小;试验所用黄土的天然含水量很低,一般在10％以下;含水量在剖面上的变化与黄土层的厚度和埋藏深度没有直接关系;黄土的容重、比重取决于黄土的矿物成分、结构和含水量,而黄土的颗粒分散度、矿物成分、形状和弹性在一定程度上决定了黄土的液塑性;黄土的物理性质随成岩时代、成岩地区的不同而表现出一定的差异;为了得到该黄土的物理性质,我们根据公路土工试验规程JTJ 051-93的要求,分别采用联合液塑限仪、烘箱和重型击实等方法进行了有关指标的测定,测定结果如表2-1所示;黄土的物理性质表2-1一．主要成分分析组成黄土的矿物约有60种,其中轻矿物d﹤含量占粗矿物d﹥总量的90%以上;黄土中粘土矿物d﹤以不同的方式同水和孔隙中的水溶液相互作用,显示出不同的亲水性,故粘土矿物的成分和比例,在某种程度上体现了黄土的湿陷性;水溶盐的种类和含量与黄土的湿化、收缩和透水性关系密切,直接影响着黄土的工程性质;水溶盐包括易溶盐、中溶盐和难溶盐三种;易溶盐氧化物,硫酸镁和碳酸钠极易溶于水或与水发生作用;它的含量直接影响到黄土的湿陷性;中溶盐石膏为主的存在状态决定其与水的作用情况;以固体结晶形态存在时,溶解性小,但当以次生结晶细粒分布于孔隙中时,易溶解,在这种情况下,会对黄土的湿陷性有一定的影响;难溶盐碳酸钙为主在黄土中既起骨架作用,又起胶结作用,这取决于其赋存的状态;当碳酸钙遇到CO2和H2CO3时溶解,溶解后的阴离子与颗粒表面的阳离子发生交换;当碳酸钙呈现固体结晶状时,是土体骨架的一部分;当它以薄膜状分布或与粘土一起构成次生团粒时,起胶结作用;一般来说,碳酸钙的含量大时,土的强度高;黄土中的有机质表面能大,持水性强,它以聚集于大孔孔壁或分散于粘粒中形态存在,当其呈分散分布时,构成土的胶结成分,受水浸湿时,会吸收大量水分,而使土崩解; 二．颗粒组成一般黄土的颗粒组成有两个特点,即小于颗粒占绝大多数,且以粉粒~为主;用乙种比重计法对本文试验所用的土质进行颗粒分析,其颗粒分析结果见表2-2;黄土颗粒组成表2-2三．压实黄土的微观结构特性原状黄土是自然历史的产物,它是在一定历史时期内经过了各种复杂作用后形成的,而压实黄土是利用人为的方法,将原状黄土经过粉碎,过筛,加水重塑,击实而成,因此,击实后的黄土改变了土的原始结构,具有独特的结构特征;公路工程中的路基一般为压实土,为了进一步了解路基土体的结构,下面我们就介绍压实黄土的微结构特性;黄土的结构性是指黄土的骨架颗粒成份、形态、排列方式、空隙特征、胶结物种类以及胶结程度等对黄土的工程性质的影响,组成原状黄土颗粒的成份主要是单个的粉粒和由粘胶微细碎屑胶结成的集粒,除此之外,还有少数片状和棒状颗粒.这些单个的颗粒和集粒一般是颗粒间点接触,但也有少数的面胶结接触方式.黄土中的空隙包括根洞、虫孔、裂隙之类的大空隙,骨架颗粒相互支架构成的中空隙；以及粘粒间的空隙,和存在于土体内起骨架作用的集粒内的空隙构成黄土中的微空隙;黄土中颗粒的胶结物一般为碳酸钙,石膏为集粒内部的胶结物;1．骨架颗粒的接触关系在扫描电镜下观察,黄土由结构单元单矿物、集合体和凝块、胶结物粘粒、有机质和碳酸钙和空隙大孔隙、架空孔隙、粒间孔隙和粒内孔隙三部分组成;从空间结构体系的力学强度和稳定性角度分析,构成黄土结构体系的支柱是骨架颗粒;骨架颗粒形态表征传力性能和变形性能,其连接方式直接影响着黄土结构体系的胶结强度;黄土的骨架颗粒主要是大于的碎屑颗粒;骨架颗粒的存在状态及相互关系决定着黄土的工程性质,如：黄土的湿陷性和压缩性;压实黄土的骨架颗粒的接触关系主要有三种,即镶嵌接触、支架接触和分散分布;这三种接触关系的分配比例随黄土的压实度和含水量的变化而变化;镶嵌接触是指骨架颗粒相互交叉,紧密堆积,呈犬牙交错的镶嵌状,形成缝隙粒间的小孔隙,其接触形式为点-面、线-面和面-面,故接触面积较大;支架接触是指骨架颗粒松散堆积,往往形成粒间的大孔隙,其接触形式为点-点、点-线和点-面,故接触面积较小;分散分布是指矿物颗粒间基本上互不接触,呈分散状;2．骨架颗粒的连接方式黄土中骨架颗粒的连结是控制土体强度和工程性质的主要因素之一,它是通过粘粒物质的胶结作用来实现的;在扫描镜下观察,土体的骨架颗粒存在三种连结形式,即小桥连结、焊接连结和嵌埋状连结;小桥连结是由颗粒较大的骨架间接触形成的一种特殊小桥状态,这种连结因含粘结相较少,故其间的化学键力和重力很微弱,它的强度主要来源于外部压力所产生的有效应力;焊接连结是因粘结相含量较多,在颗粒接触处聚集着较多的胶结材料,对骨架颗粒起着焊接作用,这种连接强度一般较牢固;骨架颗粒被粘结相包围,粒间连结完全靠粘结相,这形成了嵌埋状连结,其连结强度由粘结相的连结强度决定,故这种连结强度最大;3．黄土的孔隙黄土中的孔隙类型和分布情况是影响土体工程性质的又一主要因素;原状土的孔隙率一般比较大,经过压实后,土的孔隙所占比例会有所减小;根据孔隙的大小、形状及与骨架颗粒排列的方式,土中孔隙可分为大孔隙、架空孔隙、粒间孔隙和粒内孔隙;架空孔隙是由一定数量的骨架颗粒松散堆积,相互支架构成的孔隙,该孔隙较大,连通性好,易透水,故该类型的孔隙直接影响着土的湿陷、压缩等性质;粒间孔隙是指颗粒交错排列所形成的缝隙,该孔隙较稳定;大孔隙是由碳酸钙胶结形成的空隙,结构稳定;从有关试验中发现,不管压实度多大,孔隙总是存在,但在一定含水量条件下,压实度越大,孔隙所占体积比例有所减小;§2-2 黄土的主要力学特性一．原状黄土的力学性质原状黄土的力学性质主要包括压缩性、湿陷性和抗剪强度;1．压缩性压缩性是在外荷作用下,地基土产生的压缩变形的大小;现在,一般应用压缩系数α、压缩模量E s 、压缩指数C c 等作为压缩性质指标;α=e 1﹣e 2/p 2﹣p 1 2-1E s =1+e 1/α 2-2式中,p 2、p 1——荷载Kpa ；e 1、e 2——分别为在荷载p 1、p 2作用下,压缩稳定后的孔隙比;2．湿陷性黄土的湿陷变形具有突变性、非连续性和不可逆性;为了反映黄土湿陷程度的大小,我国采用湿陷系数δs 来体现湿陷变形的特性;湿陷系数δs 是单位厚度土体在土自重压力或自重压力与附加压力共同作用下受水浸湿后所产生的湿陷量; 0'0'1e e e h h h p p pp s +-=-=δ 2-3式中,h p —土样在压力p 作用时下沉稳定后的高度cm;h p ′—土样在压力p 作用稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的高度cm;h p —土样原始高度cm;e p —土样在压力p 作用时下沉稳定后的孔隙比;e p ′—土样在压力p 作用稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的孔隙比;e 0—土样原始空隙比;湿陷系数的大小反映了黄土对水的敏感程度;湿陷系数越大,表示土受水浸湿后的湿陷量越大,因而对工程的危害性也越大;目前,常采用的试验方法有单线法和双线法;3．抗剪强度土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力;在工程中,一般应用饱和土的强度理论公式,即库仑理论;τf =c+σtg ψ 2-4式中,τf —剪应力kpa ；σ—法向应力kpa ；c —土的粘聚力kpa ；ψ—土的内摩擦角;土的抗剪强度是一个受诸多因素控制的指标,迄今为止,库仑理论仍然是描述其特性的最为合理的实用理论;压实黄土路基填土,其饱和度多数在65％～80％之间,实际上仍处于非饱和状态,严格意义上应采用非饱和土的强度理论;非饱和土的抗剪强度可用独立的应力状态变量来表示;已经证明应力状态变量σ－Ua 和σ－Uw 是实际应用最有利的组合,也可用σ－Ua 和Ua －Uw 两个应力变量来表示;其表达式分别如下：b f w a f a f ff u u uc φφστtan )(tan )(-+'-+'= 2-5φφστ''-+'-+'=tan )(tan )(f w a f w f ff u u u c 2-6式中,τff —破坏时土的抗剪强度；c ˊ—有效粘聚力,莫尔－库仑破坏包线的延伸与剪应力轴的截距；φˊ—与净法向应力状态变量σ－Ua f 有关的有效的内摩擦角；φb —抗剪强度随基质吸力Ua －Uw f 而增加的速率；φ′′—与基质吸力和应力状态变量有关的摩擦角；σ－Ua f —破坏时在破坏面上的净法向应力；Ua －Uw f —破坏时在破坏面上的基质吸力；σf －Uw f —破坏时在破坏面上与孔隙水压力有关的净法向应力；σf —破坏时在破坏面上的总应力；Ua —破坏时在破坏面上的孔隙气压力；Uw —破坏时在破坏面上的孔隙水压力;二．压实度对黄土力学性质的影响为了改善天然土的工程性质,在工程中常采用压实的方法使土颗粒重新排列压实变密,以获得新的结构强度;在实际施工时,路基的压实度有时达不到95%的规范要求;而对于压实土,压实度的大小对其力学性质有很大的影响;按照公路土工试验规程要求,将土样风干、碾压、过筛后,按最佳含水量12%将土击实成压实度75%,80%,85%,90%,95%的土样,进行土的固结、湿陷试验;1．压缩性由图2-1可看出压缩模量随压实度变化的规律,即压实度增大,压缩模量也增大,这是因为压实度越大,对土体施加的机械功就大,从而使土粒间的孔隙变小,可压缩性减小;2．湿陷性由试验数据整理得图2-2;由图可知,湿陷系数随压实度的递增而递减;当压实度约82%时,湿陷系数为,压实度大于90%时,其湿陷系数变化很小,其值基本接近于0,即可认为无湿陷性;黄土中存在四种孔隙,即架空孔隙、粒间孔隙、粒内孔隙和大孔隙,研究表明,黄土的湿陷性主要由架空孔隙造成的;压实度增大,使得孔隙所占土体的体积比减小,虽密度指标不能直接反映架空孔隙的值,但在总孔隙率减小的同时,架空孔隙也会减小;由于路基压实度的分区,要求路基压实度大于91%,因此我们可粗略地认为该段路基无湿陷性;3．抗剪强度按公路土工试验规程要求,将土样配制成最佳含水量,分别做成压实度85%、90%、95%和100%四种,让试样分别在压力为 pa、、下固结,然后以min的速率进行直接剪切试验;将试验结果进行整理,其结果如图2-3～图2-5所示;由图2-3可知：随着压实度的增大,内摩擦角呈线性增加,其关系比较明显;这是因为压实度越大,土粒间越密实,颗粒相互运动时的摩擦就越大;在同一压实度条件下,最佳含水量除外,含水量小时,内摩擦角大,其原因是含水量小时,土粒周围的水膜相对较薄,润滑作用小,从而使得内摩擦角大;以最佳含水量为界,当含水量大于最佳含水量时,压实度对内摩擦角的影响比小于最佳含水量时大,在最佳含水量下,外力能使土达到它的最大干密度,而其它的含水量条件下,密度较小,故同一压实度下,最佳含水量的土样孔隙率最小,压实度的变化对内摩擦角的影响最大,含水量大于最佳含水量时,土粒间的结合水膜较厚,润滑作用大,故内摩擦角较小,随压实度的增大,土粒间距减小,结合水膜的厚度变化不大,只是自由水增多,所以随着压实度的逐渐增加对内摩擦角的影响逐渐减小;由图2-4可见：粘聚力随压实度的增大而增加,压实度增大,土粒间的距离减小,粒间引力增大,故粘聚力增加;抗剪强度是内摩擦角与粘聚力的综合反映,根据前面的试验结果,得出抗剪强度与压实度之间的关系,结果见图2-5;抗剪强度与压实度之间的关系比较明显,其总的变化趋势是抗剪强度随着压实度的增大而增大;图2-3 压实度与内摩擦角间的关系图2-4 粘聚力与压实度的关系图2-5 抗剪强度与压实度的关系从以上试验结果分析得出：提高压实度有利于降低黄土的湿陷性、减小土的可压缩性和提高土的强度,因此,在实际工程中,可通过提高压实度来达到改善土的工程性质的目的;§2-3 压实黄土中水的存在形态水是黄土的物质组成之一,土中水的存在形态有结合水、自由水、固态水和气态水;不同形态的水,在一定条件下会相互转化,并对土的性质起着重要的作用;因固态水和气态水存在条件有限,故在此,主要介绍结合水和自由水;1．结合水吸附在土颗粒表面的水为结合水;这部分水所占水量一般不变,可视为土颗粒的一部分,结合水受土粒表面引力的控制,故不服从静水力学的规律;水分子愈靠近土粒表面,所受其引力愈大；反之,愈小,根据引力的强弱,结合水又分为强结合水和弱结合水;据有关研究表明,压力和温度对结合水形态的转化有着很大的影响;当压力增大时,能使部分吸附结合水向渗透结合水转化,渗透结合水向自由水转化;对饱和粘土加压,当压力低于1Mpa时,自由水排出,压力增加至3Mpa时,渗透结合水渗出,当压力增至10Mpa 时,部分吸附结合水压出;当温度为55~70℃时,部分吸附结合水转化为自由水；当温度达到80~90℃时,部分弱结合水排出；温度升高到200℃时,绝大部分强结合水排出土体;2．自由水不受土颗粒引力作用的水为自由水;自由水受重力控制,能流动和传递静水压力;根据是否受表面张力的作用,自由水又分为毛细水和重力水;重力水连续存在于土的孔隙中;毛细水在土骨架孔隙内分布不连续,由于表面张力的作用,毛细水会沿着土的孔隙上升,故毛细水对公路路基的干湿状态及冻害有重要的影响;§2-4 黄土的渗透性一．黄土的渗透性特征黄土的渗透性,是黄土的重要工程性质之一,许多工程如湿陷性黄土地基的湿陷变形大小和湿陷变形速度,灌溉水渠和水库的渗漏量、挡水坝和水坠坝等的渗流稳定性、给排水设计以及人工降低地下水位,黄土地区的公路路基的湿化水毁等都同黄土的渗透性密切相关;但是,由于影响黄土渗透性的因素很多土粒性质、形状和级配、土的孔隙比、结构、裂隙、层理、饱和度以及水的粘滞性等,对于不同成岩类型的黄土,其影响程度又不相同,同一地区不同地段,黄土的渗透系数都有很大的差异;因而到目前为止,对黄土渗透性的研究远远不适应工程实际的需要;黄土的渗透性与其他土质相同,均以单位水力梯度作用下的渗流速度即渗透系数来表示;目前测定黄土渗透系数有室内和野外两类方法1．室内常水头和变水头试验2．为了获得地基和黄土建筑物的渗透性在野外进行试验,常用双环法、抽水法和模型试验;由于很多因素影响渗透性,目前室内渗透试验同黄土的实际渗透情况又有很大的差距,因而常会得到不能令人满意的试验结果;由于土样质量和测试方法等不同,实践表明,现场试验结果总是大于室内试验成果;对同一种黄土室内外试验结果可相差达几百倍,而且室内试验总是偏小;由于野外双环法比较简单,试验结果又接近实际,故是一种接近实际的试验方法;二．黄土渗透性的一般规律1．黄土中有垂直管状大孔隙,所以黄土的渗透性具有明显的各向异性的性质,垂直向渗透性远比水平向渗透性强,大孔隙俞发育,其差值俞大,二者的比值一般在2～10范围内;作为公路路基的压实黄土和浸水湿陷后的黄土,由于天然结构已经破坏,则两个方向的渗透性逐渐接近;故天然状态黄土渗透试验的水流方向,应同工程实际的渗流方向一致与孔隙比e之间无明显的关系,压实后的黄土,由于 2．天然状态黄土的渗透系数K10值随e的减小而减小,其关系是非线性的,一般成消除了黄土中分布不均的大孔隙,则K10对数函数关系;3．黄土的渗透性与其颗粒组成和结构特征有密切关系;陕西、陇东、陕北的黄土的颗粒较粗,微观结构多呈粒状、架空接触状态,因而渗透性较大;河南豫西地区黄土颗粒较细,微观结构多呈凝块、镶嵌胶结状态,因而渗透性较小；关中地区黄土颗粒组成及结构特征介于二者之间;这就表明颗粒组成和结构特征对渗透性有明显的影响;黄河中游地区自西向东和自北向南,黄土的渗透系数亦由大变小;4．当密度相同时,天然状态黄土的渗透性较击实黄土的渗透性强,这是由于天然状态黄土中存在着大孔隙,而水在大孔隙中流动时阻力较小的缘故;5．湿陷性黄土,在湿陷发生和发展的过程中,由于土的结构状态发生了变化,因而渗透系数也发生了变化,即逐渐减小;根据苏联安德鲁欣的野外试验,天然状态的湿陷性黄土,其渗透系数为d；湿陷稳定后的渗透系数为d,较前者小3倍左右；一般来说,非湿陷性黄土的渗透性均小于湿陷性黄土的渗透性;6．天然状态黄土的含水量少,由于土处于三相状态,所以水在黄土中开始入渗时,渗透系数K值较大,随着渗透时间的增长而逐渐降低,最后接近稳定渗流;黄土的初始含水10值愈小,当初始含水量达到某一定数值时量对渗透性有一定的影响,初始含水量愈大,K10值便趋于稳定;K107．关于黄土渗透系数的讨论影响黄土渗透系数的因素很多如孔隙比、颗粒组成、粘粒含量、结构特征等,还有大量的垂直孔洞,因之黄土的渗透系数变化幅度较大,垂直与水平方向也有较大的差异,二者的比值约计在～倍;再者室内试验由于土样与仪器侧壁接触不紧,在测定过程中,开始与终了的渗透系数也有很大的差异,所以关于黄土的渗透系数以现场测定较能符合实际;三．压实度对黄土入渗性的影响黄土中含水量的变化取决于大气降水的入渗情况,压实黄土路基由于通过机械压实改变了黄土层的原始结构,使颗粒进行了重新排列,孔隙率降低;因此,雨水在地表的入渗是有限的,同时降雨时雨水向黄土中的入渗通常受到雨滴拍打形成的雨壳的阻碍;黄土表层这些特殊作用的效果是进一步降低雨水的入渗能力,从而增加表面流;通过以下的试验结果我们也可以看到这种情况;1．试验方法入渗试验是在西北农林科技大学水土保持研究所的黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室内进行的;所用黄土为扰动土,分别按照压实度为80％、83％、85％、88％、91%进行入渗试验;按照不同的压实度要求,根据相对应的干密度分别计算装土量,然后装入试验所用的容器内,由于试验设备的限制,压实度最高只能达到91％;装土高度为,水头高度为10cm;根据入渗量的大小每隔一定的时间读取入渗量;根据公式HTALQ Ks ∆=计算土样的饱和导水率;2．压实度与入渗量的关系从图2-6～图2-10中可看出,不同压实度情况下,入渗量随着时间的增大,各自的增长速度有所不同;在同一时间内,压实度为80%时,入渗量的增长最快；依次为83％、85％、88％；压实度为91%时,增长最慢;这是因为压实度增大,土颗粒间的孔隙减小,导水率和扩散度减弱,从而致使水分运动和气体的排出更为困难;图2-6 压实度80％的入渗时间与累计入渗量的关系图2-7 压实度83％的入渗时间与累计入渗量的关系图2-8 压实度85％的入渗时间与累计入渗量的关系图2-9 压实度88％的入渗时间与累计入渗量的关系图2-10 压实度91％的入渗时间与累计入渗量的关系由图2-6～图2-10分析可知,尽管随着路基压实度的增加入渗量减少,但它们有一个共同的变化规律,就是随着入渗时间的增长,入渗量在以增函数形式上升,这一点也说明,只要土颗粒间存在孔隙和外界有水源的供应,入渗量就会随着时间的增长而增大;根据实验资料分析,发现土的压实度和初始含水量对入渗率有较大的影响;压实度大时,土的入渗率较小,并且入渗率很快趋于稳定；当压实度在95％附近时,入渗率显着降低,当压实度为100％时,入渗率很小,可认为几乎不入渗;这是由于压实度大,粒间孔隙小,因而导水率和扩散率均小,不利于水分运动和气体的排出,故入渗率降低;3．压实度与饱和导水率的关系从图2-11可以看出,压实黄土的饱和导水率随着压实度的增加而减小;当压实度达到91％的时候,其饱和导水率为min;其数值已经很小了,也就是说,当压实度达到一定的值时,其饱和导水率对水分入渗的影响已经很弱了,因此对路基内部的水分迁移研究就要从非饱和土的导水参数结合水分势能以及水分动力学方程来进行;图2-11 压实度与饱和导水率的关系§2-4 本章小结压实度的变化影响着黄土的力学性质和入渗性能;就目前黄土地区的高速公路建设的实际情况,引起破坏的原因是多方面的;就本章的计算分析情况,可得出如下结论：1．提高压实度有利于降低黄土的湿陷性、减小土的可压缩性和提高土的强度;2．不同压实度情况下,入渗量随着时间的增大,各自的增长速度有所不同;在同一时间内,入渗量随压实度的增加而减小;3．压实黄土的饱和导水率随着压实度的增加而减小,当压实度达到一定的值时,其饱和导水率对水分入渗的影响已经很弱了;。