Page 23 - 岩土工程技术发展及应用研究

岩土工程技术发展及应用研究

用，而且还受到表面张力的支配。
毛细管水上升高度和速度取决于土中的孔隙大小和形状、粒径尺寸及水的表
面张力等，可用试验方法或经验公式确定。一般来说，这个上升高度在卵石中为

零至几厘米，在砂土和粉土中为数十厘米，在黏土中则可达数百厘米。对同一土
层，土中的毛细通道也是粗细不同的，所以毛细管水的上升高度也不相同。
上述表面张力还可使湿润的砂土颗粒间产生一定的联结，形成假黏聚力，使
湿润的砂土成团。所以，湿润的砂土地基能挖成一定深度的直立坑壁。而干砂或

被水淹没的砂则是松散的。
（3）土的气相
按其所处的状态和结构特点不同，土中的气体可分为自由气体、吸附气体、
溶解气体和密闭气体四种类型。通常认为自由气体与大气连通，对土的性质无大

的影响。
由于分子引力作用，土粒不但能吸附水分子，而且能吸附气体。土粒吸附气
体的厚度不超过 2 或 3 个分子层。土中吸附气体的含量取决于矿物成分、土粒分
散程度、孔隙率、湿度及气体成分等。自然条件下，沙漠地区的表层中可能出现

比较大的气体吸附量。
溶解气体是指溶解于水中的气体。土的液相中溶解气体主要有 CO 2 ，0 2 和水
汽（H 2 0），其次有 H 2 0、0 2 和 CH 4 。溶解气体的溶解数值取决于温度（T）、压力（P）
气体的物理化学性质及溶液的化学成分。溶解气体可以改变水的结构及溶液的性

质，对土粒施加力学作用；当 T、P 增高时，溶解气体会使土中产生密闭气体；
溶解气体还可加速化学潜蚀过程。
密闭气体是由于土层被水浸湿，把吸附气体和自由气体封闭于土的孔隙之中
而形成的。密闭气体的体积与压力有关，压力增大，则体积缩小；压力减小，则

体积增大。因此，密闭气体的存在增加了土的弹性。密闭气体的存在还能降低土
层透水性，阻塞土中的渗透通道，减少土的渗透性。

二、岩土工程的研究内容

（一）岩土工程设计
1. 概述
岩土工程设计就是在考虑建设对象对自然条件的依赖性、岩土性质的变异性

·16·