隔水层的判断标准及实验方法(全新独创）|注册岩土工程师 - 领先的岩土技术社区，岩土领域的媒体、社区与应用平台！

离线nmgnewsun

高级工程师

发帖: 1299

土币: 3029

威望: 55

原创币: 0

只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2013-04-02

隔水层的判断标准及实验方法

地基基础处理中，隔水层对承载力修正，地下室抗浮设计，有着重要的影响，关于地基承载力，可以用其他计算方法修正，本文中不再提及。但对于抗浮设计，合理的确定隔水层，才是最科学的办法。否则就会出事故或者产生浪费。
最规范中，对于裂隙不发育的岩石，可以视为隔水层，而裂隙发育的岩石，可减半计算。而对于粘土层呢，并没有明确的规定，而是可以根据当地经验确定。
对于粘土层是否是隔水层，以及怎样更精确的计算，需要新的理论与实验，根据实验数据，以及场地使用具体情况判断。现有的岩土理论及实验，没有判断标准，所以也就无法给出具体结果。
物体所受的静浮力，可以按照阿基米德定律来求解计算，阿基米德定律成立的条件是水可以自由流动。只有水可以自由流动，才会传递静水压力。而水在土体空隙中流动，能完全传递静水压力吗？这个肯定和土体颗粒的大小，空隙大小，土体颗粒的成分有关。
当土体颗粒较大，空隙也较大，渗透系数也相应较大，可以认为能完全传递静水压力。当土体颗粒较小，水分子被吸附在土体颗粒表面，水分子和土体颗粒的吸附作用，以及水分子之间的表面张力，会影响土体中水的自由流动。当外界传递过来的压力，大于水分子与土体颗粒的吸附力时，水分子可以流动，但会产生压力损失。
粘土层土体颗粒较小，但不同地区的粘土，其颗粒组成也不同，渗透系数也不一致。要没有实验数据，统一的定性为非隔水层或隔水层，也是不合理的。可以通过以下的实验办法，确定土层的起始渗透压力，根据水压力差及土层的厚度，确定压力损失，从而可以更精确的判定。
水在流经土体颗粒较小的粘土层，会产生水压力损失，这个可以通过实验确定。
1、可以通过U型环实验，确定粘土层的渗透起始压力，将一小段粘土放置于U型环中间，U型环一端（或两端）注水，最终稳定U型环两端水位差，就是这段土的起始渗透压力，然后再对实验数据单位归一化，得出土体起始渗透压力。
2、取一小段土体，然后在不同的压力下，做渗透实验，计量单位时间的渗透流量，然后做图，在流量为0的时候，所对应的压力，就是土体的起始渗透压力。
根据实验测得的土体起始渗透压力，来具体的使用，当土层厚度与土体起始渗透压力的乘积，大于静水压力差，则是完全的隔水层，当然就可以不考虑浮力。
对于静水压力差大于土层的起始渗透压力，这时地下建筑物所受的浮力，相当于静水压力差减去土层的起始渗透压力。
考虑到土体参数的离散性，以及建筑物的重要性，可以取一定的安全系数。
根据土层的起始渗透压力处理判断，比经验要更准确、更可靠。
全新独创