工程用粗粒土与细粒土的比较

理解差异:粗粒和细粒土壤

在工程领域，土壤可以大致分为两大类:粗粒土，如沙子和砾石;细粒土，包括粉砂和粘土。为了对土壤组成和颗粒大小作出明智的决定，掌握这两种土壤之间的区别是至关重要的。

细粒土和粗粒土表现出截然不同的物理力学反应。岩土工程师必须了解这些差异，以便为建筑目的选择合适的土壤，并设计稳定的基础来支撑结构。细粒土和粗粒土具有不同的工程性质。静荷载作用下，含水率对细粒土的性能影响显著，而对粗粒土的影响较小。

工程用粗粒土

• 良好的承载能力
• 虽然细小颗粒(小于5%的颗粒)的存在会降低排水效果，但具有良好的排水品质
• 角状颗粒的粗粒土比圆形颗粒的粗粒土具有更高的强度(抗剪能力)、更高的压缩性和更低的密度。
• 致密时几乎不可压缩
• 粗粒土的工程性质受
  • 颗粒的粒度
  • 粒子的结构排列
• 松散的粗粒土容易发生显著的体积变化
• 振动会加剧松散的粗粒土壤的体积变化
• 当地下水位以下的粗粒度土壤(如沙子)经历振动时，比如在地震期间，它们会表现出类似流体的行为，导致结构不稳定和破坏。

工程用细粒土

• 与粗粒土相比，表现出较低的承载能力
• 显示排水质量差
• 均质粘土实际上是不透水的
• 细粒土的工程特性受以下因素的影响:
  • 矿物学
  • 地质条件(例如，分层)

识别粗粒土壤主要依赖于颗粒大小，而细粒土壤需要额外的矿物学表征才能准确识别。粒度分布通常在半对数图上表示，细颗粒的百分比(纵轴，算术尺度)与粒度(横轴，对数尺度)绘制。

粒度分布图有助于辨别不同的土壤质地，包括给定土壤中砾石、沙子、淤泥和粘土的百分比。一个重要的参数，称为有效尺寸(D)₁₀)，表示10%的土壤更细的颗粒直径。D₁₀在调节流体在土体中的流动中起着至关重要的作用，并对土体的力学行为产生重大影响。

粗颗粒Vs细颗粒土壤视频

通过了解粗粒土和细粒土的特性和行为，工程师可以在选择土壤和设计基础方面做出明智的决定，以确保结构的稳定性和安全性。