石灰土电阻率的各向异性室内试验研究

水平 结构 因子 。
论 来 支持 这种关 系 ， 他提 出 了土 的结构 因子 Ｆ的概 念 ， 定义 结 构 因 子 Ｆ 为 土 电 阻 率 与 孔 隙 水 电 阻 率 之 比 。
Ａｒ ｌｎ ｎ ａ ｕａ ａ ｄ ｎ等 （ ９ ７ ｌ 和 Ａｒ ｌ ｌ １ ８ ）４Ｊ 对 土 １ ８ ）３ ＿ ］ ｕｍｏｉ ９ ０ ［５， （ －
西部 探矿 工程
２ １ 年第 １ ０１ Ｏ期
石 灰 土 电 阻 率 的 各 向 异 性 室 内试 验 研 究
朱 卫 东
（ 南京工 程高 等职 业学校 地 质工 程 系， 江苏 南 京 ２ １ ３ ） １ １ ５ 摘 要 ： 通过 室 内电阻率 实验 方 法 ， 究不 同配 比的石 灰 土 的 电阻率 ， 根 据 测量 横 向及 纵 向 的 电 阻 研 并
∞ ∞
西部探 矿工 程
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５
稍稍 有膨胀 性 ， 土体含 水 率 （ 为 ３． ， 硼） ６ ８ ∞ （ ） ∞ 比重 们 为 Ｇ ２７ ， 隙 比 （） １ ２ ， 限 （ Ｌ 为 ４ ． ， 限 ． １孔 ￡ 为 ．２ 液 Ｌ） ０８ 塑
据。
１ 实验 原理
在一定 差别 ， 分别 定义 为 ：
竖 向结 构 因子 ：
Ｆ１一 ＆ ，
ｌ Ｄ
（） １
水 平结 构 因子 ：
ＦＨ 一 Leabharlann Baidu
』 Ｄ
（） ２
土 的结构 性是 指 土 中颗 粒 或 颗 粒集 合 体 以及 颗粒
间 孔隙 的大小 、 形状 、 列特 征 和联结特 征 的综合 特征 。 排 土 的结构 性 实际上 是一 种 土物理 状态 的显 示 ， 土生 成 是
对 于紧密 聚合状 的土 体来说 ， 土的平均 结构 因子 与 平均 形状 因子 之 间存 在 如 下 相关 关 系 ：利 用 土 电阻 率
特性 指标 可 以量化 土 的各 向异 性大 小 ， 义 土的各 向异 定 性指 数 Ａ为 ［ ：
Ａ 一 一 （ ３）
条 件 、 境 的 自然 历 史 产 物 。它 受 到 固相 颗 粒 的 成分 、 环 大小、 状、 形 分布 与 团聚程 度 的影 响 ； 受到 土骨架 排列 的
０ 坝基 和防洪大 堤 隐患位 置 等 水文 、 工程 地 质 勘 探 中 ， 亦 用 于金 属矿产 资源勘 探 、 城市物 探 、 道桥 梁等方 面 ， 铁 还
（ ） ２． ， 性 指 数 （ 为 １． ， 颗 粒 含 量 Ｒ 为 ２２ 塑 ，） ８ ６细
设 关 系 。而后 Ａｒｈｅ １ ４ ）２提 出 了强 有 力 的 经典 理 ｃ ｉ（ ９ ２ ｌ ＿ ］
—
式中 ： Ａ—— 各 向异性 指数 ；
— —
孔 隙水 的 电阻率 ；
—
土 的纵 向电阻率 ；
ｐ —— 土 的水平 向电阻率 ； Ｈ
Ｆ — — 竖 向结 构 因子 ； ｖ
— —
小， 因此土 的 电阻率 越 高 ， 导 电性 就越 差 ， 之 ， 其 反 电阻 率越低 ， 电性 越好 。土 体 由于 生 成 条 件 及 环 境 的不 导 同 ， 在各 向异 性差 异 ， 这 种 各 向异 性 很 难 在外 业 工 存 而 作 中反 映出来 ， 将通 过 电阻率 方法研 究 实验 室 内击 实土 体 的 电阻率 的各 向异 性 ， 电 阻 率 的 野 外 应 用 提 供 依 为
＊ 收 稿 日期 ：０ ０ｉ一５ ２ １一Ｉ２ 修 回 日期 ：０ ０１—５ ２ １— ２１ 作 者 简 介 ： 卫 东 （９ ７）男 （ 族 ）江 苏 连 云 港 人 ， 师 ， 主 要从 事 岩土 工 程 勘 察 施 工 方 面 的 工 作 。 朱 １６一， 汉 ， 讲 现
２１ 年第 ｌ ０１ Ｏ期
率， 通过 计算 土 的 电阻率各 向异性 指数 ， 来反 应 击 实土样 的 电 阻率各 向异性 ， 知 石灰 含 量 对 电 阻率 得
及其各向异性有影响， 在软土中掺加石灰 能使 电阻率增加 ， 且随着含量增加 电阻率减小， 石灰含 量小
且含 水 量 小时 电阻率 最大 ， 阻率各 向异性 指数也 最大 ， 当含 水量 增 大 时 ， 灰 含 量对 于各 向异 性 电 而 石
定 向性 、 匀 性 和 稳 定 性 影 响 ； 到 土 孔 隙 的 大小 、 均 受 分
布、 密集 度 、 通 率 与含 水 率 的 影 响 ； 到 微 裂 隙 的 分 连 受
布 、 向 、 度 与连通 率 的影响 ； 走 密 也受 到土 中化学 物质 的 成 分及 其存 在状 态 的影 响 。 国外 最 早 进 行 电 阻 率 结 构 研 究 的 是 Ｓ ｎ ｂ ｒ ｕ ｄ ｅｇ （ ９ ２ ［ 把 饱 和岩土 体 的电阻 率和孔 隙水 的电阻 率 的 １３ ） ， 比值 定义 为 电阻率 因子 ， 并建 立 了它和孔 隙 率之 间 的假
流垂 直通过 变 长 为 ｌ 的立 方 体 时所 呈 现 的 电 阻 的大 ｍ 颗 粒 的形状 、 长轴 方位 、 接触 排列 、 隙率 、 结状况 、 孔 胶 饱
和度等 因素 有关 。对 于各 向异性 土体来 说 ， 结构 因子是
随方 向不 同而变 化 的 ， 向结构 因子 与水平 结构 因子存 竖
２ 实验步 骤及 结 果
２ １ 实 验土样 ．
土样 取 自扬 州 溧 阳段 高 速 公路 Ｋ２ ＋８¨ Ｋ４ ＋ ３ Ｃ～ ９ 。 ３ ０段 ， ０ ． ｍ 路基 土 ， ５ 约 ～５ Ｏ 土样 为 黄 色 ， 性 比较 大 ， 粘
的结 构 因子 进 行 试 验研 究 ， 果 表 明 结构 因 子 Ｆ 与 土 结
指数 的影响减 小。
关键 词 ： 电阻率 ； 向异 性 系数 ； 实试验 各 击
中图分 类号 ：６ ２ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：Ｏ４ ７６２ １）０ ０４ ４ Ｐ４ Ｂ １０ —５ １ （０ １ １一Ｏ ０ —０ 电阻率 是表 征 土 的导 电性 的基本 参 数 ， 义为 当 电 定