一、粉土的定名及其物理性質(zhì)

　　國內(nèi)土的分類體系大體分兩種：以塑性指數(shù)為主要指標(biāo)的分類方法和按塑性圖分類方法，其中國標(biāo)土的分類規(guī)范、水利工程規(guī)范、大部分公路工程規(guī)范、部分鐵路規(guī)范采用塑性圖分類，除此之外的國家勘察規(guī)范、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范、冶金工程規(guī)范、大部分地方勘察和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范使用塑性指數(shù)分類，部分規(guī)范還將粘粒含量（小于0.005mm）作為粉土分類的一個指標(biāo)。粉土是介于粗粒土和黏性土之間的一種土，由粉粒和少部分黏粒組成。

　　（1）現(xiàn)行《土工試驗規(guī)范》規(guī)定，土中粒徑含量>0.075mm的顆粒≤50%，且塑性指數(shù)Ip<10的土定名為粉土。塑性指數(shù)Ip值需進(jìn)行界限含水率試驗（液塑限試驗）來確定。通過液塑限試驗確定土的液限（WL）、塑限（Wp）值，然后求得塑性指數(shù)Ip值，Ip=WL-Wp。

　　液限試驗可以采用圓錐儀法，土的塑限試驗可以采用搓條法，該法應(yīng)用多年，簡便快捷，試驗人員積累了比較豐富的經(jīng)驗。但對于粉土來說，有時卻不易掌握，這是因為粉土對含水率很敏感，有時多加一滴水就不產(chǎn)生裂紋，土條不斷裂，要不就產(chǎn)生空心現(xiàn)象，或者根本搓不成條，這是粉土的重要物理特性之一，出現(xiàn)這些情況主要與粘粒含量的多少密切相關(guān)。應(yīng)用液、塑聯(lián)合測定儀可同時圖解測出土的液、塑限，此種方法適用于各種土質(zhì)，根據(jù)粉土的上述特點，此種方法比較適用。

　�。�2）粉土中粉粒的含量占絕對優(yōu)勢，粘粒含量一般<20%，粘粒含量越高，塑性指數(shù)Ip值越接近于10。天然粉土極易振動液化失水，土樣在現(xiàn)場勘探、包裝、運輸、室內(nèi)試驗過程中，因多次振動液化失水，故室內(nèi)試驗所測定的含水率一般偏低、孔隙比偏小、干密度偏大。由土的物理力學(xué)指標(biāo)確定的地基承載力偏大，不能完全代表原狀土的指標(biāo)，偏于不安全，這是我們在工作中應(yīng)特別注意的問題，應(yīng)用試驗時要進(jìn)行綜合分析。粉土的干密度較黏土為大。天然粉土的物理力學(xué)指標(biāo)。

　　二、粉土的力學(xué)性質(zhì)

　　粉土中的粉粒對工程性質(zhì)起著控制作用。其粒徑一般在0.075～0.005mm（舊規(guī)范為0.05～0.005mm）之間，多由含量≥60%的石英、長石、云母組成，表面活動性弱，但有一定的結(jié)構(gòu)性。大量實驗證明：在非飽和狀態(tài)的粉土毛細(xì)現(xiàn)象活躍，如毛細(xì)壓力會使粉土產(chǎn)生假塑性，引起土的塑性指數(shù)增大。粉土中粘粒含量較少，一般<15%～20%，在粒間只起聯(lián)系作用。它既不同于沙類土，又異于黏性土。當(dāng)粉土受到剪切時，其顆粒運動是一個滾過一個并互相滑動的。不是像通常黏土那樣形成一個破壞面，而是形成一個破壞帶。當(dāng)顆粒互相滑動時，需克服滑動摩擦力。有學(xué)者曾舉例說明這一問題，兩塊鋼板相互接觸的實際面積只占其全部表面的

　　1/10000，彼此在突出部份相互接觸。當(dāng)鋼板相互滑動時，凸出部份被切掉，而接觸面逐漸平滑。在剪切過程中，顆粒部份抬高，然后一個從另一個顆粒上轉(zhuǎn)動，落入顆粒間的孔隙中，再抬高，再轉(zhuǎn)動，引起體積增大。顆粒的這種現(xiàn)象稱做微觀膨脹，在地震荷載作用下，不易液化，然而一旦液化后持續(xù)時間又比砂土要長，這是由于這種土層的生成年代較近，一般地下水位又高之故。在粉土層中用靜力觸探測得的比貫入阻力往往很高，如利用黏性土層中求得的經(jīng)驗公式來預(yù)估粉土的工程性質(zhì)，容易誤判。

　　三、粉土的抗剪及其它室內(nèi)力學(xué)指標(biāo)

　　3.1 抗剪強度

　　粉土的構(gòu)成特點是粒間連接很弱，主要表現(xiàn)為物理連接，它對含水率非常敏感，由于毛細(xì)作用，當(dāng)粉土粒吸收水份，含水率稍有變化時，就會很快使土的強度大大喪失（見表2）。對比制備干容重相同的粉土重塑試件，其飽和快剪值稍低。

　　當(dāng)進(jìn)行飽和固結(jié)不排水剪切試驗時，試件的含水率和單位容重有差別，但飽和后，其含水率和單位容重基本一致，故出現(xiàn)了抗剪強度指標(biāo)接近的現(xiàn)象。由于土固結(jié)后已處于飽和狀態(tài)，剪損時孔隙比接近，所以固結(jié)不排水剪切試驗結(jié)果與飽和固結(jié)不排水剪切試驗結(jié)果也出現(xiàn)相近的現(xiàn)象。粉土不排水抗剪強度隨粘粒含量增加而降低，而粉土排水抗剪強度隨粉土中粘粒含量的降低而增加。故試驗方法的選擇很重要。工程中普遍采用簡便易行的直剪試驗，水利工程一般作固結(jié)快剪、飽和固結(jié)快剪試驗。

　　3.2 壓縮系數(shù)

　　天然粉土層壓縮沉降量大，壓縮固結(jié)穩(wěn)定較快。土樣在運輸過程中經(jīng)多次振動液化，已部分排水固結(jié)，所以壓縮取樣多為擾動樣，室內(nèi)測定的壓縮系數(shù)較小，a1-2一般<0.3MPa-1，判斷為中低壓縮性，與實際情況不符，偏于不安全，這是我們在實際工作中應(yīng)注意的問題。

　　3.3 滲透系數(shù)

　　天然粉土的滲透系數(shù)一般<10-4cm/s，在水利工程中，填土一般為夯實土，密度較大，視土中的粘粒含量多少而言，滲透系數(shù)更是<10-4cm/s，有的能達(dá)到10-6cm/s或更低，能滿足工程的防滲要求。

　　四、粘粒含量對抗剪強度及原位測試指標(biāo)的影響

　　粉土試樣由于取樣會受到一定程度的擾動，故影響試驗成果的準(zhǔn)確度，但從資料看，室內(nèi)試驗得到的<值與粘粒含量變化規(guī)律仍較明顯。在粘粒含量低時（M<16%），粉土< 值較大，比較<值的變化，由于選用試驗方法的不同而產(chǎn)生較大的差異。

　　粘粒含量與粉土的動力穩(wěn)定性有關(guān)。土的粘粒含量多意味著土的動力穩(wěn)定性強即土的抗液化能力強，但反映到現(xiàn)場的原位Ps值和N值時，常常又得到相反的結(jié)果，即Ps值和N值隨粘粒含量的增多而顯著降低。

　　靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗兩個原位測試指標(biāo)能較好地反映粉質(zhì)土的原狀結(jié)構(gòu)和工程特性。

　　試驗表明，粘粒含量Mc=10%是Ps值隨Mc減小而開始強烈增大的第一個轉(zhuǎn)點；其第二個轉(zhuǎn)點大致在Mc=2%～3%。當(dāng)Mc<10%，Ps和N值強烈增大的原因是由于粘粒對土的性質(zhì)影響變?nèi)�，也由于粉粒，砂粒多，透水性增大，在貫入中產(chǎn)生大的摩擦阻力和咬合阻力，孔隙水壓力也減弱的關(guān)系。

　　結(jié)束語

　　土工試驗是巖土工程勘察、建設(shè)工程施工等方面不可缺少的一個重要組成部分，所提供的參數(shù)直接用于工程設(shè)計或?qū)�工程施工的質(zhì)量進(jìn)行檢驗，故土工試驗成果的準(zhǔn)確性影響到勘察報告的正確性及對工程施工的檢驗是否正確。在進(jìn)行土工試驗測試時，需正確對待，提高試驗成果的準(zhǔn)確性。力圖給予絕對的力學(xué)數(shù)值界限必然有它一定的復(fù)雜性和困難。為確切進(jìn)行工程評價，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際給予粉質(zhì)土以恰當(dāng)?shù)呐袛唷?

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