淺談土體滲透變形對地基沉降的影響

劉通靈 李勇杰

摘要：在日常的生活中以及工程的建設(shè)過程中，土是密不可分的一部分，是重要的實(shí)體對象。土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，在自然的環(huán)境之中，巖石經(jīng)歷不斷風(fēng)化的作用以及不斷的剝蝕，將會分解成大小不一樣的顆粒物質(zhì)，這些經(jīng)歷風(fēng)化的顆粒物在經(jīng)過大自然的搬運(yùn)之后，就會不斷的進(jìn)行沉降，最終成為了沉降物。這個沉降物就是土，它具有很多的特點(diǎn)，對人們的生活有著十分重要的影響，在人們的工程活動過程中，土體的特性也會對整個工程造成嚴(yán)重的影響。本文在土地力學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的情況以及顯示生活中的實(shí)例，對土的強(qiáng)度，滲漏，變形以及穩(wěn)定性做出了簡要的研究，講述了這些因素對施工工程的影響，以及和整個工程的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：土地;強(qiáng)度;滲透;變形;影響

引言：

滲透水流是作用在巖土上的一種力，一般情況下被稱為滲透壓力或者動水壓力，當(dāng)這種力達(dá)到一定的數(shù)值的時候，巖土中的某些顆粒就會發(fā)生移動甚至?xí)粷B流帶走，這樣就容易引起巖土的結(jié)構(gòu)變松，強(qiáng)度會變低，嚴(yán)重的時候會發(fā)生破壞，這種工程動力地質(zhì)作用或者現(xiàn)象就會被稱為滲透變形或者滲透破壞。在自然工程中，滲透變形一般不被不發(fā)生在無粘性土或者粉土之中。土的滲透變形會對工程以及地面沉降造成影響。

1土體的滲透變形

土體的滲透變形會對地基的沉降造成影響。在工程施工的過程中，因?yàn)橥馏w的顆粒級配和土體結(jié)構(gòu)的不同，土的滲透變形通常會被分成流土，管涌，接觸沖刷，接觸流失這四種方式。流土一般是指在滲流的作用之下，有些土體的表面會出現(xiàn)隆起的現(xiàn)象，會出現(xiàn)土粒群動面流失的現(xiàn)象，通常會發(fā)生在地基之上或者是在土壩下面。管涌一般是在滲流的作用之下，出現(xiàn)土體被沖走的現(xiàn)象，一般會發(fā)生在砂礫石地基或者是粗細(xì)顆粒混雜不均勻的地基之中。接觸沖刷是當(dāng)滲流沿著兩種滲透系數(shù)不同的土層接觸面，或者是當(dāng)建筑物和地基的接觸面發(fā)生流動的時候，沿著接觸面會帶走細(xì)的顆粒就會被稱為接觸沖刷。接觸流失是指在層次分明，滲透系數(shù)相差較遠(yuǎn)的土層之中，當(dāng)滲流垂直于層面將滲透系數(shù)小的一層中的細(xì)顆粒帶到滲透系數(shù)大的一層中，這種現(xiàn)象就被稱為接觸流失。滲流會對工程引起很多的破壞，就土體自身的特質(zhì)而言，有管涌和非管涌的區(qū)別。對一部分土層來說，盡管在大的水力梯度之下也不會出現(xiàn)管涌的現(xiàn)象，但是對于有些土層來說，例如缺乏中間粒徑的砂粒，及時是在水力不大的梯度之下也能夠發(fā)生管涌的現(xiàn)象。所以，一般情況下會把土分成管涌土以及非管涌土，兩種土的滲透類型也是不一樣的。

2土體強(qiáng)度的影響

2.1抗壓強(qiáng)度的影響

一般情況下，土體強(qiáng)度通常被分為抗拉強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度。因?yàn)橥馏w自身的某些特質(zhì)可能會影響到抗拉強(qiáng)度，在生產(chǎn)生活中應(yīng)該對抗壓性質(zhì)以及抗剪程度多加探討。在施工的過程中，土的抗壓程度通常被表現(xiàn)為地基承載力，在建筑物中，地基不是其組成部分，但是地基建設(shè)的好壞胡會直接影響著建筑物的使用周期以及建筑物的使用壽命。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，建筑物因?yàn)榈鼗脑蛟斐傻钠茐囊话阌袃煞N可能，第一種可能是在荷載的作用下，建筑物可能會產(chǎn)生很大的沉降還有可能會因?yàn)槌两挡顚?dǎo)致建筑物下降，就會造成某些結(jié)構(gòu)開裂，這樣就會失去價值，第二種可能是因?yàn)榻ㄖ锏暮奢d過大，超過了持力層能夠承載的能力，這兩種原因都可能會對地基的沉降造成影響。所以，土的抗壓強(qiáng)度對工程的設(shè)計以及工程有著重要的影響。土體抗壓的強(qiáng)度和土體的類型以及工行才能的地質(zhì)條件有著密切的關(guān)系。有些施工過程中，因?yàn)橥馏w的承載能力沒有達(dá)到相應(yīng)的目標(biāo)，就可能造成大的工程事故發(fā)生。這些原因會對工程自身有很重要的影響，帶來巨大的損失，而且還會對人們?nèi)罕姷纳钤斐蓢?yán)重的影響，所以，在施工的過程中，施工單位以及相關(guān)的施工人員應(yīng)該重視對結(jié)構(gòu)體的影響。

2.2對抗剪強(qiáng)度的影響

土的抗剪強(qiáng)度一般是指土體堆土外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限值抗壓能力，和很多的因素都有關(guān)系。主要包括土的成分以及結(jié)構(gòu)等因素。抗剪程度是土的力學(xué)指標(biāo)中一個重要部分，抗剪度的物理意義主要是因?yàn)橥馏w顆粒之間的內(nèi)膜阻力和膠結(jié)物所引起的年凝聚力所構(gòu)成的。在施工的過程中，土的抗剪程度一般會涉及到建筑工程的地基承載能力以及擋土墻和土坡的穩(wěn)定程度。在施工的過程中，正確分析土體的抗剪程度對整個工程有著重要的意義。施工人員以及施工單位通過試驗(yàn)的方法可以對土體的抗剪程度做出分析，這對整個工程的施工以及地基的沉降也有著重要的意義。

3土體滲流的影響

土是一種特殊的介質(zhì)，具有連續(xù)孔隙的特點(diǎn)，土能夠在水頭差的作用之下從水位比較高的一側(cè)通過孔隙流向土體較低的一側(cè)，這種在孔隙中流動的現(xiàn)象就被稱為滲流。土體允許水透過的性能就被稱為土的滲透性能，這在土力學(xué)中是一個十分重要的部分。在現(xiàn)實(shí)施工的過程中，往往會遇到滲流的問題，在水利工程的建設(shè)過程中也是十分普遍的現(xiàn)象。土的類型會和滲透系數(shù)息息相關(guān)，孔隙的大小以及空隙的形狀也和水的粘滯性以及水的容量有關(guān)系。所以，在施工的過程中，應(yīng)該注意相關(guān)的因素對工程的影響，在施工的時候，對每一個項(xiàng)目的指標(biāo)做出細(xì)致的分析，根據(jù)不同的土的類型，劃定好相對應(yīng)的范圍。

4土體變形的影響

土的變形特質(zhì)包含很多的方面。只要體現(xiàn)在非線性以及非彈性，很多堅硬的材料，例如金屬或者混凝土在受到強(qiáng)力的拉壓的時候，應(yīng)力的曲線就會發(fā)生顯著的變化。之所以產(chǎn)生土體的非線性往往是因?yàn)槌藦椥宰冃沃膺€可能會出現(xiàn)不可恢復(fù)的塑形變形，當(dāng)加荷到某一應(yīng)力之后再卸荷，就可能會出現(xiàn)塑形變形的現(xiàn)象。在現(xiàn)實(shí)施工的過程中，往往會出現(xiàn)建筑物沉降的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)閳D的彈性特性很弱，還有可能是因?yàn)橥恋某休d能力沒有達(dá)到相對應(yīng)的要求，受力之后可能會發(fā)生不可回彈的變形現(xiàn)象。土體的變形特性是一個十分復(fù)雜，也是十分重要的性質(zhì)，土體的適量變形可能會對建筑物的影響不大，可能僅僅是對建筑物產(chǎn)生破壞的作用，尤其是在地基的建筑過程中，一旦發(fā)生變形的現(xiàn)象，可能會對建筑物造成嚴(yán)重的影響。與此同時，不同的土質(zhì)有著不同的特點(diǎn)，現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平可能還無法做出準(zhǔn)確的分析和判斷，在今后研究的過程中，應(yīng)該對土的整體特性做出準(zhǔn)確的分析，以免因?yàn)橥馏w的變形造成不必要的工程事故。

結(jié)語

土體的滲透在施工的過程中，對整個工程有著重要的影響，會影響到地基的建設(shè)，在今后發(fā)展的過程中，相關(guān)的工作人員以及施工單位應(yīng)該對土體發(fā)生滲透的原因做出更深層次的研究，確保工程的順利進(jìn)行。

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[3]楊書隧.一起群樓地基事故分析[J].勘察科學(xué)技術(shù)，1992（2）

作者簡介：

劉通靈（1996.05-），男，漢族，重慶市榮昌區(qū)，本科生，研究方向：水利水電工程

李勇杰（1997.11-），男，漢族，河南省駐馬店市，本科生，研究方向：道路橋梁與渡河工程