土在给定应力条件下因水分增加而引起的体积收缩特性。干燥气候条件下形成的天然土和含水率偏低条件下压实的填土在浸水时均会产生湿陷。欠压实性(土的孔隙比大于同样应力条件下饱和土的孔隙比)是土具有湿陷性的根本原因。 黄土是典型的湿陷性土。黄土具有大孔隙结构,由于浸水后吸力减小和颗粒接触点上易溶盐被溶解等原因,颗粒之间的连结力减弱,大孔隙结构破坏而发生湿陷。低于最优含水量条件下压实的黏性填土、辗压时洒水不足的砂土和堆石体组成的土石坝坝壳,在雨水和水库蓄水的作用下也会产生相当的湿陷。 土的湿陷性常用湿陷系数来衡量。湿陷系数是指土由天然状态加湿到饱和状态时产生的相对湿陷量,即
式中,h0为土样初始高度,cm;hp为加压到p值后饱和前的土样高度,cm;h′p为同一压力下饱和后的土样高度,cm。 TJ 25—78《湿陷性黄土地基建筑规范》把黄土分成4类:δc<0.015为非湿陷性黄土;0.015<δc<0.03为弱湿陷性黄土;0.03<δc<0.07为中湿陷性黄土;0.07<δc为强湿陷性黄土。δc与浸水时试样上所加的垂直压力(p)有很大关系。当p小于某一值(pch)时,δc值很小,可以忽略不计,pch值称为湿陷起始压力。如果pch值很小,黄土的天然自重压力就超过此值,则这种黄土被称为自重湿陷性黄土。反之,自重加上建筑附加荷载才超过此值的黄土,则被称为非自重湿陷性黄土。 湿陷系数常在单轴压缩仪上测定。测定方法有单线法和双线法两种。单线法需取5个以上试样,每个试样先分级加到不同的固结压力,变形稳定后加水饱和,测定湿陷系数与固结压力的关系曲线。双线法只用2个试样,1个是测定天然含水率条件下的孔隙比与固结压力的关系曲线,另一个是先进行饱和,再进行压缩试验测定孔隙比与固结压力的关系曲线。湿陷系数由同一压力下两条曲线的孔隙比之差计算。对土石坝和边坡的湿陷问题常需在三轴应力条件下测定湿陷参数,包括体积变形参数和形状变形参数。
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