饱和度:表示土(岩)中孔隙被水充填的程度,亦即水的体积与孔隙体积之比,用Sr表示:
Sr=2/(2+3)×100% (1-2-6)
当Sr=100%时,为饱和土;当Sr=0时,为干燥土。
(7)、孔隙比:土(岩)孔隙体积与固体颗粒体积之比,用表示:
εp=(2+3)/3 =p/(1-p) (1-2-7)
(8)、土(岩)体积应变:用表示
=(0-)/ (1-2-8)
式中,0、──分别为土(岩)初始状态(=0)和已变形状态时的密度。
(9)、土(岩)的破胀性(松散系数):土(岩)被破碎后,其体积比原体积增大,该性质叫破胀性(松散系数)。破胀程度的大小可用碎胀系数表示:
=V/V0 (1-2-9)
式中,V0、V──分别为破碎前、后的土(岩)体积。一般地,土(岩)愈坚硬,值愈大。常见的几种土(岩)值为:砂、砾石,=1.05~1.2;砂质粘土,=1.2~1.25;中硬岩石,=1.3~1.5;坚硬岩石,=1.5~2.5。
1.2.3 土的物理力学性质在爆炸作用下的变化
1.2.3.1 爆炸对土物理性质的影响
土在承受爆炸作用时,使它压密,其物理性质也相应的产生了变化。下面,对土的压密现象作一分析。
(1)、土的压密:土在承受爆炸荷载后,产生压密现象。对于可以恢复的弹性变形,其产生的原因是:a.封闭气泡的压缩;b.水的挤出和水膜变形;c.骨架的弹性变形。塑形变形产生的原因是:a.土颗粒的相互位移;b.结构破坏;c.空气的挤出和压缩。在爆破近区主要是不可恢复的塑性变形,较远的震动区主要是可以恢复的弹性变形。
①、土压密的过程
爆炸后的巨大压力使与装药相邻的土层很快膨胀,并使外层土受压;每一层土推动更外面一层,外层由于体积增大而密度下降,但同时内层砂粒则迅速压入外层,而使其密度增加,其结果由于孔隙的填实,而使土的密度较天然密度增大10~40%。在空腔附近土被压实的最密,其颗粒也遭到了一些破坏,成为更小的颗粒,离爆心越远其压密则越小,并逐渐过渡到天然密度。
对于粘性土,它们本身有一定的结构,在爆炸后要产生结构─构造的变化。在靠近空腔部分,不仅这些骨架遭到了破坏,而且颗粒也被破坏,需要重新进行排列,它们力求展开成更大的表面,并向压缩荷载作用方向发展,并且增加了它们的散布度。
②、影响压密的因素
对压密有影响的物理指标主要是孔隙率(p)和含水量(W)。
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