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饱和土

土体内的孔隙基本上被水充满的土

饱和土为土体内的孔隙基本上被水充满的土。《土工试验方法标准》的“试样制备和饱和”一节中明确给出了饱和标准是“饱和度不低于95﹪”（颗粒粒径小于60mm的土）。

定义标准
天然的土体是地壳表层的岩石经历长期(特别是第四纪以来)的风化、搬运、磨蚀和沉积作用形成的，由固体颗粒、颗粒周围的水分和颗粒与颗粒之间为气体所充满的孔隙组成,所以土体为三相体。
若土中的孔隙全部由水填充时，称为饱和土。相应的，若土中的空隙全部由空气填满时，称为干土。干土和饱和土都是二相体。
《土工试验方法标准》的“试样制备和饱和”一节中明确给出了饱和标准是“饱和度不低于95﹪”（颗粒粒径小于60mm的土）。有的编录教程上，砂类土根据饱和度Sr划分，稍湿（Sr≤50%），潮湿（50%≤Sr≤80%）；但并不为勘察规范所提倡。 正因为饱和度在确定上的困难，规范用湿度和液性指数分别表达粉土和粘性土的含水状态。考虑到实际应用，粗粒土是否饱和的界线是地下水位；粘性土是否饱和的界线是毛细饱和带；这两种条件下的土，饱和度统一按照100%考虑。
获取方法
砂性土采用浸水饱和法；渗透系数大于10^-4cm/s的粘性土采用毛细管饱和法；渗透系数小于、等于10^-4cm/s的粘性土采用抽气饱和法。
毛细管饱和法
1.选用叠式或框式饱和器，试样上、下面放滤纸和透水石装入饱和器内并旋紧螺母。
2.将装好的饱和器放入水箱内注入清水，水面不宜将试样淹没，关箱盖。浸水时间不得少于两昼夜。
3.取出饱和器，松开螺母，取出环刀，擦干外壁，称环刀和土的总质量。
抽气饱和法
1.选用真空饱和装置，将装有试样的饱和器放入真空缸，真空缸与盖之间涂一层凡士林盖紧。
2.将抽气机与真空缸接通，开动抽气机。当真空压力表读数与一个大气压力值相等时，微开管夹使清水徐徐注入真空缸。在注水过程中，真空压力表读数宜保持不变。
3.待水淹没饱和器，停止抽气。开管夹使空气流入真空缸，静止一段时间，粘性土宜为10h。
4.打开真空缸，从饱和器内取出试样，称试样质量，并计算饱和度。当饱和度低于95%时，应继续抽气饱和。
研究与应用
饱和土中弹性波的传播
饱和土中波传播问题是岩土工程、地震工程及地球物理等学科领域的重要课题。由于饱和土是一种流固两相多孔介质，故与一般均质弹性介质相比,其中的波传播问题要复杂得多，有关的研究尚待进一步深入。
弹性波传播特性：
(l)饱和土中P1波和S波的频散性很小，而P2波的频散性较大，特别是当频率很低时，P2波退化为扩散过程。三种波的衰减均随频率的增大而增大，其中P2波的衰减较P2波和S波的衰减要大得多。
(2)饱和土存在一个特征频率关，据此可将波频划分为高、中、低频段。工程测试及室内试验频率一般均在低频段。在特征频率附近,三种体波的速度和衰减的变化相对显著。
(3)饱和土中三种体波的速度与孔隙率近似成线性关系，随孔隙率增大，P1波的速度减小，P2波和S波的速度增大。可以利用这种关系测试饱和土孔隙率。
(4)饱和土中P2波和S波的速度受渗透性和流体粘滞性的影响不大，而P2波速度及三种波的衰减通常受这两种参数的影响相对较大，因此可望利用波衰减信息来测试饱和土渗透性和流体粘滞性。
(5)P2波传播速度低而衰减又快，因此在工程测试中较难探测，其作用也一般被忽略。但是P2波的存在必将携带、消耗部分能量，而且在某些特定条件下(如在透水边界)其作用将被激发。
饱和土中端承桩纵向振动特性
一、桩顶复刚度特性
1.振幅随桩长逐渐衰减。
2.随模量比的增加，振荡的幅度和波长也逐渐增大，表明土越软，桩土体系的相对刚度和阻尼的振幅越大。
3.渗透力对桩的动刚度因子和等效阻尼的影响较小，随渗透力的增大，动刚度因子和动阻尼的振幅略有减小。当渗透力很大或渗透系数很小时，饱和土体近似一个封闭系统，这时水相与固相的相对运动减弱，因而阻尼减小。
二、桩顶速度幅频响应及时域特性分析
1.随着长径比的增加，幅频曲线的振幅及时域曲线的底部反射减小。当长径比达80时，两种曲线的振幅己很小，趋于直线。因此在桩基实测中存在临界长度。
2.随着模量比的增长，幅频曲线及反射波曲线的幅值增长，而幅频的初始刚度值降低。
3.渗透力的影响较小，表明了在很短的时间内孔隙水的影响难以体现。
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