发布时间 : 星期日 文章密实度更新完毕开始阅读f0df2727b4daa58da1114a01
五、砂土的密实度
1.砂土密实度的工程意义
砂土的密实度对其工程性质具有重要的影响。密实的砂土具有较高的强度和较低的压缩性，是良好的建筑物地基；但松散的砂土，尤其是饱和的松散砂土，不仅强度低，且水稳定性很差，容易产生流砂、液化等工程事故。对砂土评价的主要问题是正确地划分其密实度。
2. 砂土的相对密实度
砂土的密实程度并不完全取决于孔隙比，而在很大程度上还取决于土的级配情况。粒径级配不同的砂土即使具有相同的孔隙比，但由于颗粒大小不同，颗粒排列不同，所处的密实状态也会不同。为了同时考虑孔隙比和级配的影响，引入砂土相对密实度的概念。
当砂土处于最密实状态时，其孔隙比称为最小孔隙比；而砂土处于最疏松状态时的孔隙比则称为最大孔隙比。有关试验标准中规定了一定的方法测定砂土的最小孔隙比和最大孔隙比，然后可按下式计算砂土的相对密实度：
（1-14）
从上式可以看出，当砂土的天然孔隙比接近于最小孔隙比时，相对密实度Dr接近于1，表明砂土接近于最密实的状态；而当天然孔隙比接近于最大孔隙比时则表明砂土处于最松散的状态，其相对密实度接近于0。根据砂土的相对密实度可以按表1-4将砂土划分为密实、中密、和松散三种密实度。
表1-4 砂土密实度划分标准
密实度 相对密度
密实 1.0～0.67 中密 0.67～0.33 松散 0.33～0 第3.0.6条 砂类土应根据其中的细粒含量及类别、粗粒组的级配，按表3.0.6分类。 砂类土的分类 表3.0.6
密实度的评价方法有三种：
1、 室内测试孔隙比确定相对密实度的方法 2、 利用标准贯入试验等原位测试方法
3、 野外观测方法
标准贯入试验(SPT)是动力触探的一种，它利用一定的锤击动能（锤重63.5±0.5kg，落距76±2cm），将一定规格的对开管式的贯入器(对开管外径51±1mm、内径35±1mm，长度＞457mm；下端接长度76±1mm、刃角18－20℃、刃口端部厚1.6mm的管靴；上端接一内外径与对开管相同的钻杆接头，长152mm)打入钻孔孔底的士中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。贯入阻抗用贯入器贯入土中30cm的
锤击数N表示，N也称为标贯击数。
该实验的的应用主要有评定砂土的相对密度、评定地基土承载力、估算单桩承载
力等。以下提供前两方面的经验数据。 一、评定砂土的相对密度Dr和密实程度
密实程度 国外 极松 松 稍密 中密 密实 极密 密实 0.67-1.0 稍密 中密 国内 Dr 国际 0-4 4-10 0.2-0.33 0.33-0.67 10-15 15-30 30-50 >50 南京水科所江苏水利厅 <10 粉砂 <4 N 原水利电力部 细砂 <13 中砂 <10 冶金勘察规范 <10 10-15 15-30 图片： 标准贯入器照片
疏松 0-0.2 10-30 30-50 >50 >4 13-23 10-26 无 >23 >26 >30 注：表内N值为绳索吊打的资料(非自动落锤方式)。
表1-4 砂土密实度划分标准
密实度 相对密度 密实 1.0～0.67
二、确定地基承载力
《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）规定用N值确定砂土与粘性土的承载力标准值。
N值与砂土承载力标准值fk(kPa)关系 N 中、粗砂 粉、细砂 10 180 140 15 250 180 30 340 250 50 500 340 中密 0.67～0.33 松散 0.33～0 N值与粘性土承载力标准值fk(kPa)关系 N fk 3 105 5 145 7 190 9 235
碎石土密实度野外鉴别方法
11 280 13 325 15 370 17 430 19 515 21 600 23 680 密实度 骨架颗粒含量和排列 骨架颗粒含量大于总重的可挖性 可钻性 密实 70％，呈交错排列，大部分接触 锹、镐挖掘困难，用撬棍方能松动；钻进极困难，冲击钻探时，钻杆、井壁一般较稳定 吊锤跳动剧烈；孔壁较稳定 骨架颗粒含量等于总重的锹、镐可挖掘，井壁有掉块现象，从中密 60％－70％，呈交错排列，井壁取出大颗粒处，能保持颗粒凹面大部分接触 骨架颗粒含量小于总重的稍密 60％，排列混乱，大部分不接触 形状 钻进较困难；冲击钻探时，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象 锹可以挖掘，井壁易坍塌；从井壁取钻进较容易，冲击钻探时，钻杆稍出大颗粒后，填充物砂土立即塌落 有跳动；孔壁易坍塌 室内测试孔隙比确定相对密实度的方法
相对密实度：最大孔隙比emax与天然孔隙比e之差和最大孔隙比emax与最小孔隙比emin之差的比值，
以Dr表示。即：
最小孔隙比是最紧密状态的孔隙比，用符号emin表示；用\振击法\测定。最大孔隙比是土处于最疏松
状态时的孔隙比，用符号emax表示；用\松砂器法\测定。 根据Dr值可把砂土的密实度状态划分为下列三种：
1≥Dr>0.67 密实的 0.67≥Dr>0.33 中密的 0.33≥Dr>0 松散的
相对密实度试验适用于透水性良好的无粘性土，如纯砂、纯砾等。一般情况很难保证砂土的原状结构，
因此很难测得天然孔隙比e，工程中常用标准贯入击数N确定砂土的密实度。
无粘性土一般指碎石土和砂土。
碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。
碎石土根据粒组含量及形状按下表分类。
土的名称 漂石 块石 卵石 碎石 圆砾 角砾 颗粒形状 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 颗粒级配 粒径大于200mm的颗粒超过全重50% 粒径大于20mm的颗粒超过全重50% 粒径大于2mm的颗粒超过全重50% 砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
砂土按粒组含量分类如下表。
土的名称 砾砂 粗砂 中砂 细砂 粉砂 颗粒级配 粒径大于2mm的颗粒占全重25-50% 粒径大于0.5mm的颗粒超过全重50% 粒径大于0.25mm的颗粒超过全重50% 粒径大于0.75mm的颗粒超过全重85% 粒径大于0.75mm的颗粒超过全重50%
3．1．4 填土密实度达不到要求 1．现象
回填土经碾压或夯实后，达不到设计要求的密实度，将使填土场地、地基在荷载下变 形量增大，承载力和稳定性降低，或导致不均匀下沉。 2。原因分析
(1) (1) 填方土料不符合要求，采用了碎块草皮、有机质含量大于8％的土及淤泥、淤
泥质土和杂填土作填料。
(2)土的含水率过大或过小，因而达不到最优含水率下的密实度要求。 ‘ (3)填土厚度过大或压(夯)实遍数不够，或机械碾压行驶速度太快。 (4)碾压或夯实机具能量不够，达不到影响深度要求，使密实度降低。 3．预防措施