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行业文献

顶管施工基础—土的分类及特征

顶管施工—土的结构与分类


土的结构与分类

土的结构是指构成土的自然状态下骨架的固体颗粒或土的集合体的大小、形状、排列和联 接方式。土的结构大体可分为单粒结构、蜂窝状结构和寒状结构三种(图1-1-1)。

土质分类

 

单粒结构


多见于砂和砂砾等这类颗粒比较大的土中。因为颗粒比较大,相互之间没有连结 作用,成散粒状。如果这类土的颗粒之间的空隙比较大,则比较疏松,颗粒间的相对位置也就不 稳定,容易产生沉降。相反,如果这类土的颗粒之间的空隙比较小,则比较密实,颗粒间的相对 位置比较稳定,不容易产生沉降。
 

蜂窝状结构


多见于粒径在〇. 〇2mm?0. 002mm的粉土和粘土等沉积地质的土中。该土顆 粒在下沉过程中,遇到已沉的土颗粒时,由于分于引力对自重而言已足够大,这时,颗粒不再下 沉,在土颗粒与顆粒之间产生了大于颗粒直径的蜂窝状空龈.
 

絮状结构


有时也称绒粒结构或絮凝结构,其粒径多小于〇. 〇〇2«»n,可长期在水中悬浮,不 易下沉。而这种极细的颗粒往往又带有相同的负电荷,它们之间相互排斥也使其悬浮在水中. 当这种土粒遇到离子浓度很大的海水时,它们颗粒之间的排斥力减小了,会沉积下来,成了絮 状结构》
土的分类方法有许多种,顶管施工中常用的有三种;按颗粒的大小、按各种颗粒组成的百 分比和凭直观感觉来判断。按土颗粒的大小来分可分为砾石、祖砂、中砂、细砂、粉土、粘土和胶粒》大家把颗粒直径在2tnm以上的称作为砾石;把颗粒直径在0. 5mm?2_ 0mm之间的称作 为粗砂;把颗粒直径在〇• 25mm?0. 5mm之间的称作为中砂;把颗粒直径在0. 〇74mxn? 0.25mm之间的称作为细砂„区分的方法则往往采用具有标准网孔直径的筛于进行筛分。通 常,又把以上的土统称作砂砾土。
 
大家把顆粒直径在〇• 〇〇Smm?0• 074mm之间的土称作为粉土;把颗粒直径在0. 001mm ?0. 005mtn之间的土称作为粘土;把顆粒直径在0. 001mm以下的土称作为胶粘土。区分这些以上时,则称该土为粗砂。
如果粒径大于〇• 25mm的颗粒占总质量的50%以上时,则称该土为中砂。
如果粒径大于〇. 〇74mm的颗粒占总质量的75%以上时,则称该土为细砂。
如果粒径大于〇. 074mm的颗粒占总质量的75%以下时,则称该土为粉土。大家对以上砂 土的分类和确定名称时,必须根据颗粒组合量由大到小进行排列,并且以最先符合条件者来确 定其分类名称。
如果砂的含量占总质量的50%以下,而粉粒,即〇• 005mm?0.074mm的颗粒占总质量的 50%?100%时,粘粒,即0.001mm?0.005mm的颗粒占全部质量的20%以下时,则称该土为 粉土。
如果粉粒含量占总质量的50%以下,而粘粒含量占总质量的30%?100%时,则称该土为 粘土。

以上两种土的分类方法都必须在试验室中进行。而第三种土的分类方法是凭大家肉眼观 察和手的直观感觉来进行的,它不很准确,全凭经验,但它快速简便,非常实用。

絮状土质 单粒土质

首先是砂,用大家的肉眼看上去,它的颗粒粒粗而且非常明显,当大家把它烘干以后就 能很容易地把它区分出来。另外,如果大家把砂捏在手心,先握紧拳头,然后把手心向上,再 松开拳头,如果是干燥状态下的砂,则始终成松散状的;如果是潮湿状态下的砂,它能成团, 但只要用另外一只手的手指轻轻一碰,就立即会松散开来。因此,砂是很容易辨别的。
粉土,一般它的粉粒含量占80%以上,而砂粒和粘粒的含量都比较少。它在干燥状态时, 即使成块状,也容易松散开来,颗粒看上去有点像而粉.这时,如果大家把它紧握在手心,当 手心向上摊开时,也比较容易松散开来。如果是潮湿状态时,用手可以暂时把它捏 成团,

另外,如果遇到一堆含有一定水分的粉质土,大家能站得上去,它有一定的承载力;如果我 们用一只脚的前鞋掌,较快地不断地拍打它,不一会儿,就能看到它表而会渗出 许多水来,土体也变得软了,承载力也明显下降.这时,如果大家再站上去,就很容易陷 下去。
粘土,它主要含粘粒。干燥状态下,它如果已成块状,则有一定的强度,如果它成粉状,用手 指捻摩,可感觉到其颗粒极细腻,还带有一定润滑感。含有一定水分时,大家可以把它捏成任意 形状,有粘性。
还有,区别粉土、粉质粘土和粘土的方法是用手在台面上把它们搓成条,根据搓成条的直 径的大小就能判断:能搓成2mm?3mm的土条的,是粉土;能搓成0. 5mm?2mm的土条的, 是粉质粘土 >能搓成长度不小于手掌,直径不大于〇. 5mm 土条的,且手捏一端它不会断的,这 就是粘土《
淤泥,是含有大量有机物的粘土,大多呈黑色,有一股腥臭味。有时,淤泥中也含有少量的 纤维。如果把淤泥捞起来烘干,则体积会明显地缩小。

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