等孔隙壓力比土工試驗

土工試驗作為一門土的測試技術(shù)，在巖土工程理論研究和工程實踐中的作用和地位是不容忽視的 。首先，各種土力學(xué)理論的創(chuàng)立和發(fā)展都基于土工試驗的成果；其次，可靠地測定土性參數(shù)是從根本上保證巖土工程設(shè)計的精確性和經(jīng)濟合理性的關(guān)鍵，因此，土工試驗的設(shè)備和技術(shù)發(fā)展都是工程實踐中不可缺少的重要組成部分。土工試驗技術(shù)從試驗內(nèi)容上又可分為: 土的物理性質(zhì)試驗，土的力學(xué)性質(zhì)試驗和土的化學(xué)性質(zhì)試驗。國內(nèi)關(guān)于土工試驗方法的標(biāo)準主要有 《土工試驗方法標(biāo)準》（ GB/T50123 — 1999 ） [3] 和鐵路、公路、水利等行業(yè)標(biāo)準，各土工試驗室執(zhí)行國家或行業(yè)標(biāo)準，這些標(biāo)準中規(guī)定的土工試驗方法基本相同， 只是根據(jù)不同行業(yè)的特點在某些細節(jié)上有更具體的要求或適當(dāng)增減試驗項目。為進一步規(guī)范土工試驗市場，應(yīng)制定或修訂更嚴謹?shù)臉?biāo)準和規(guī)范。

土工試驗方法標(biāo)準和勘察規(guī)范均未對土工試驗室的環(huán)境作明確而規(guī)范的要求，多數(shù)國有企事業(yè)單位的中心土工試驗室配備了溫、 濕度調(diào)節(jié)裝置，試驗區(qū)與辦公區(qū)基本分離，互有影響的試驗區(qū)相對分離，基本滿足試驗環(huán)境方面的要求，這主要得益于土工試驗室執(zhí)行《檢測和校準實驗室能力的通用要求》（ TB/T27025 — 2008 ）中的計量認證標(biāo)準。 近年來，隨著工程勘察市場的空前繁榮，某些單位為滿足生產(chǎn)要求，啟用條件較差的場所作為土工試驗室，這些場所陰暗潮濕、沒有溫、濕度調(diào)節(jié)裝置，夏天炎熱、冬天陰冷容易使土樣變質(zhì)，無法保證土工試驗對環(huán)境溫度和濕度的要求， 在很大程度上影響到試驗數(shù)據(jù)的準確性。2100433B

圍壓

圍壓是指巖石的周圍巖體對它施加的壓力，又稱圍限壓力。在巖石的常規(guī)三軸試驗中常把圓柱形巖樣四周所施加的液壓稱為圍壓。在對模擬井底的巖樣進行破巖或鉆進試驗時，將巖樣周圍所承受的外壓力也稱為圍壓。但是嚴格地說，在進行井底條件的模擬試驗時，應(yīng)對巖樣分別施以垂直上覆壓力、地層水平側(cè)壓(其值常是上覆壓力的一部分)、井筒液柱壓力及巖石內(nèi)的孔隙壓力，才能使模擬的條件更接近于井底的情況。

孔隙水

存在于土層或巖層孔隙含水層中的地下水。它主要分布于松散的沉積層中，也存在于半膠結(jié)的碎屑沉積巖中。因為孔隙水一般分布于層狀砂巖、粉砂巖、礫巖內(nèi)，所以比較均勻而連續(xù)，水力聯(lián)系密切，具統(tǒng)一的地下水面或測壓面，水的運動形態(tài)大多屬層流運動，遵從達西滲透定律。孔隙水的富水性取決于巖石的孔隙度，而孔隙度的大小取決于顆粒的大小、分選好壞、膠結(jié)物的性質(zhì)及膠結(jié)程度等?？紫逗畬拥耐杆?、給水度等特性主要受沉積物的成因類型和地貌條件的控制。許多水化學(xué)地震觀測井(如管莊井等)的含水層就是孔隙巖層含水層。

等孔隙壓力比是指在土層壓力與土中的孔隙水而傳遞的壓力之比，在室內(nèi)試驗中，通過測定土的孔隙壓力與圍壓之比來確定等孔隙壓力比。等孔隙壓力比的假設(shè)：外荷載作用下，土中各點的孔隙壓力都相比。

孔隙縱橫比定義為孔隙的寬度與孔隙直徑之比，其值為0～1.

將一系列的孔隙看做一系列橢球體排列成組成。

從側(cè)面看這些橢球體，即是一系列的橢圓，定義中孔隙的寬度就是這些橢圓的短軸；如果改為俯瞰，那么就是一系列的圓，圓的直徑即是孔隙的直徑；

一般情況下，孔隙的縱橫比是很小的，砂巖的孔隙縱橫比為0.1～1.0，白云巖的孔隙縱橫比為0.01～0.1，石灰?guī)r的孔隙縱橫比為0.01～0.001.

孔隙的縱橫比一般會影響巖石的彈性參數(shù)，從而會影響縱橫波速度和泊松比。2100433B

粘性土孔隙比和孔隙率是基礎(chǔ)工程設(shè)計常用的參數(shù)，一般通過下式確定：

或

或

其中，

土是由三相組成的，即—土粒、土中水、土中氣，也稱土的固相、液相、氣相?？紫侗鹊暮x是土中孔隙體積（水和氣的體積）與土粒體積之比，用e表示。

孔隙比e與是土的重要物理性質(zhì)指標(biāo)，e可用來評價天然土層的密實程度，一般來說，e值越小，土越密實，壓縮性越低；e值越大，土越疏松，壓縮性越高。土的壓縮性高，表明土體的結(jié)構(gòu)強度差，則土體的壓縮量大。

以巖石為例，其孔隙比計算公式為：

式中，