劉通靈 李勇杰
摘要:在日常的生活中以及工程的建設(shè)過(guò)程中,土是密不可分的一部分,是重要的實(shí)體對(duì)象。土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物,在自然的環(huán)境之中,巖石經(jīng)歷不斷風(fēng)化的作用以及不斷的剝蝕,將會(huì)分解成大小不一樣的顆粒物質(zhì),這些經(jīng)歷風(fēng)化的顆粒物在經(jīng)過(guò)大自然的搬運(yùn)之后,就會(huì)不斷的進(jìn)行沉降,最終成為了沉降物。這個(gè)沉降物就是土,它具有很多的特點(diǎn),對(duì)人們的生活有著十分重要的影響,在人們的工程活動(dòng)過(guò)程中,土體的特性也會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成嚴(yán)重的影響。本文在土地力學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際的情況以及顯示生活中的實(shí)例,對(duì)土的強(qiáng)度,滲漏,變形以及穩(wěn)定性做出了簡(jiǎn)要的研究,講述了這些因素對(duì)施工工程的影響,以及和整個(gè)工程的關(guān)系。
關(guān)鍵詞:土地;強(qiáng)度;滲透;變形;影響
引言:
滲透水流是作用在巖土上的一種力,一般情況下被稱為滲透壓力或者動(dòng)水壓力,當(dāng)這種力達(dá)到一定的數(shù)值的時(shí)候,巖土中的某些顆粒就會(huì)發(fā)生移動(dòng)甚至?xí)粷B流帶走,這樣就容易引起巖土的結(jié)構(gòu)變松,強(qiáng)度會(huì)變低,嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)發(fā)生破壞,這種工程動(dòng)力地質(zhì)作用或者現(xiàn)象就會(huì)被稱為滲透變形或者滲透破壞。在自然工程中,滲透變形一般不被不發(fā)生在無(wú)粘性土或者粉土之中。土的滲透變形會(huì)對(duì)工程以及地面沉降造成影響。
1土體的滲透變形
土體的滲透變形會(huì)對(duì)地基的沉降造成影響。在工程施工的過(guò)程中,因?yàn)橥馏w的顆粒級(jí)配和土體結(jié)構(gòu)的不同,土的滲透變形通常會(huì)被分成流土,管涌,接觸沖刷,接觸流失這四種方式。流土一般是指在滲流的作用之下,有些土體的表面會(huì)出現(xiàn)隆起的現(xiàn)象,會(huì)出現(xiàn)土粒群動(dòng)面流失的現(xiàn)象,通常會(huì)發(fā)生在地基之上或者是在土壩下面。管涌一般是在滲流的作用之下,出現(xiàn)土體被沖走的現(xiàn)象,一般會(huì)發(fā)生在砂礫石地基或者是粗細(xì)顆?;祀s不均勻的地基之中。接觸沖刷是當(dāng)滲流沿著兩種滲透系數(shù)不同的土層接觸面,或者是當(dāng)建筑物和地基的接觸面發(fā)生流動(dòng)的時(shí)候,沿著接觸面會(huì)帶走細(xì)的顆粒就會(huì)被稱為接觸沖刷。接觸流失是指在層次分明,滲透系數(shù)相差較遠(yuǎn)的土層之中,當(dāng)滲流垂直于層面將滲透系數(shù)小的一層中的細(xì)顆粒帶到滲透系數(shù)大的一層中,這種現(xiàn)象就被稱為接觸流失。滲流會(huì)對(duì)工程引起很多的破壞,就土體自身的特質(zhì)而言,有管涌和非管涌的區(qū)別。對(duì)一部分土層來(lái)說(shuō),盡管在大的水力梯度之下也不會(huì)出現(xiàn)管涌的現(xiàn)象,但是對(duì)于有些土層來(lái)說(shuō),例如缺乏中間粒徑的砂粒,及時(shí)是在水力不大的梯度之下也能夠發(fā)生管涌的現(xiàn)象。所以,一般情況下會(huì)把土分成管涌土以及非管涌土,兩種土的滲透類型也是不一樣的。
2土體強(qiáng)度的影響
2.1抗壓強(qiáng)度的影響
一般情況下,土體強(qiáng)度通常被分為抗拉強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度。因?yàn)橥馏w自身的某些特質(zhì)可能會(huì)影響到抗拉強(qiáng)度,在生產(chǎn)生活中應(yīng)該對(duì)抗壓性質(zhì)以及抗剪程度多加探討。在施工的過(guò)程中,土的抗壓程度通常被表現(xiàn)為地基承載力,在建筑物中,地基不是其組成部分,但是地基建設(shè)的好壞胡會(huì)直接影響著建筑物的使用周期以及建筑物的使用壽命。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),建筑物因?yàn)榈鼗脑蛟斐傻钠茐囊话阌袃煞N可能,第一種可能是在荷載的作用下,建筑物可能會(huì)產(chǎn)生很大的沉降還有可能會(huì)因?yàn)槌两挡顚?dǎo)致建筑物下降,就會(huì)造成某些結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,這樣就會(huì)失去價(jià)值,第二種可能是因?yàn)榻ㄖ锏暮奢d過(guò)大,超過(guò)了持力層能夠承載的能力,這兩種原因都可能會(huì)對(duì)地基的沉降造成影響。所以,土的抗壓強(qiáng)度對(duì)工程的設(shè)計(jì)以及工程有著重要的影響。土體抗壓的強(qiáng)度和土體的類型以及工行才能的地質(zhì)條件有著密切的關(guān)系。有些施工過(guò)程中,因?yàn)橥馏w的承載能力沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的目標(biāo),就可能造成大的工程事故發(fā)生。這些原因會(huì)對(duì)工程自身有很重要的影響,帶來(lái)巨大的損失,而且還會(huì)對(duì)人們?nèi)罕姷纳钤斐蓢?yán)重的影響,所以,在施工的過(guò)程中,施工單位以及相關(guān)的施工人員應(yīng)該重視對(duì)結(jié)構(gòu)體的影響。
2.2對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響
土的抗剪強(qiáng)度一般是指土體堆土外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限值抗壓能力,和很多的因素都有關(guān)系。主要包括土的成分以及結(jié)構(gòu)等因素??辜舫潭仁峭恋牧W(xué)指標(biāo)中一個(gè)重要部分,抗剪度的物理意義主要是因?yàn)橥馏w顆粒之間的內(nèi)膜阻力和膠結(jié)物所引起的年凝聚力所構(gòu)成的。在施工的過(guò)程中,土的抗剪程度一般會(huì)涉及到建筑工程的地基承載能力以及擋土墻和土坡的穩(wěn)定程度。在施工的過(guò)程中,正確分析土體的抗剪程度對(duì)整個(gè)工程有著重要的意義。施工人員以及施工單位通過(guò)試驗(yàn)的方法可以對(duì)土體的抗剪程度做出分析,這對(duì)整個(gè)工程的施工以及地基的沉降也有著重要的意義。
3土體滲流的影響
土是一種特殊的介質(zhì),具有連續(xù)孔隙的特點(diǎn),土能夠在水頭差的作用之下從水位比較高的一側(cè)通過(guò)孔隙流向土體較低的一側(cè),這種在孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象就被稱為滲流。土體允許水透過(guò)的性能就被稱為土的滲透性能,這在土力學(xué)中是一個(gè)十分重要的部分。在現(xiàn)實(shí)施工的過(guò)程中,往往會(huì)遇到滲流的問(wèn)題,在水利工程的建設(shè)過(guò)程中也是十分普遍的現(xiàn)象。土的類型會(huì)和滲透系數(shù)息息相關(guān),孔隙的大小以及空隙的形狀也和水的粘滯性以及水的容量有關(guān)系。所以,在施工的過(guò)程中,應(yīng)該注意相關(guān)的因素對(duì)工程的影響,在施工的時(shí)候,對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目的指標(biāo)做出細(xì)致的分析,根據(jù)不同的土的類型,劃定好相對(duì)應(yīng)的范圍。
4土體變形的影響
土的變形特質(zhì)包含很多的方面。只要體現(xiàn)在非線性以及非彈性,很多堅(jiān)硬的材料,例如金屬或者混凝土在受到強(qiáng)力的拉壓的時(shí)候,應(yīng)力的曲線就會(huì)發(fā)生顯著的變化。之所以產(chǎn)生土體的非線性往往是因?yàn)槌藦椥宰冃沃膺€可能會(huì)出現(xiàn)不可恢復(fù)的塑形變形,當(dāng)加荷到某一應(yīng)力之后再卸荷,就可能會(huì)出現(xiàn)塑形變形的現(xiàn)象。在現(xiàn)實(shí)施工的過(guò)程中,往往會(huì)出現(xiàn)建筑物沉降的現(xiàn)象,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)閳D的彈性特性很弱,還有可能是因?yàn)橥恋某休d能力沒(méi)有達(dá)到相對(duì)應(yīng)的要求,受力之后可能會(huì)發(fā)生不可回彈的變形現(xiàn)象。土體的變形特性是一個(gè)十分復(fù)雜,也是十分重要的性質(zhì),土體的適量變形可能會(huì)對(duì)建筑物的影響不大,可能僅僅是對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞的作用,尤其是在地基的建筑過(guò)程中,一旦發(fā)生變形的現(xiàn)象,可能會(huì)對(duì)建筑物造成嚴(yán)重的影響。與此同時(shí),不同的土質(zhì)有著不同的特點(diǎn),現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平可能還無(wú)法做出準(zhǔn)確的分析和判斷,在今后研究的過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)土的整體特性做出準(zhǔn)確的分析,以免因?yàn)橥馏w的變形造成不必要的工程事故。
結(jié)語(yǔ)
土體的滲透在施工的過(guò)程中,對(duì)整個(gè)工程有著重要的影響,會(huì)影響到地基的建設(shè),在今后發(fā)展的過(guò)程中,相關(guān)的工作人員以及施工單位應(yīng)該對(duì)土體發(fā)生滲透的原因做出更深層次的研究,確保工程的順利進(jìn)行。
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作者簡(jiǎn)介:
劉通靈(1996.05-),男,漢族,重慶市榮昌區(qū),本科生,研究方向:水利水電工程
李勇杰(1997.11-),男,漢族,河南省駐馬店市,本科生,研究方向:道路橋梁與渡河工程