1 引言
1.1 粗粒土分类
随着粗粒土在工程建设中越来越被人们所使用，研究者们也在研究方面取得了很多丰硕的成果，提出了诸多的分类方法，并且粗粒土在实际工程中也发挥了比较积极的作用。但是因为粗粒土研究角度的差异，分类方法也就相应的不同。
1.1.1 按照地质年代分类
根据年代划分可以分为第三纪砾石土、砂卵石，以及第四纪砾石土、砂卵石；在地质的研究中，根据全新统（Q4）、上更新统（Q3）、中更新统（Q2）、下更新统（Q1）区分为砂砾石、砾石土、砾石层等。
1.1.2 按照粗粒土的成因
（1）冰积成的粗粒土：冰积碎石土、冰积砾石、冰积土石料等。
（2）冲积成的粗粒土：冲积砂砾石、冲积砾石土、冲积土石料等。
（3）风化成的粗粒土：风化砂、风化石渣、风化土石料等。
（4）人工破碎而成的粗粒土：人工粗粒砂、人工碎石土、人工粗、细粒料等。
由郭庆国[7]在对粗粒土进行分类如表 1-1。
...........................
1.2 影响粗粒土工程特性的因素
1.2.1 颗粒组成特征
粗粒土颗粒组成不相同的时候，性能特性的差异将会很大。比如说其不均匀系数，有的较小，有的却大到几千，说明粗粒土在颗粒组成方面是极为分散的。通过分析和查阅资料可得，粗粒土分为粗细两个部分，这两个部分的分界线都表现在粒径为 1mm-5mm 处，主要还是以粒径为 2mm 的粗粒土居多。而且无论是缺少中间部分粒径的粗粒土还是比较连续级配的粗粒土，颗粒的组成部分中处于 2mm-5mm 的颗粒的含量相对来说还是较少的。因此，我国通常将粒径为 5mm 的颗粒作为粒径分界，即将小于 5mm 的颗粒称为细料，大于 5mm 的颗粒称为粗料。
在粗粒土工程特性研究之中，人们根据颗粒的特点，分为粗、细两个部分，并且认为粗粒料颗粒之间形成骨架结构，细粒料颗粒填充进骨架结构中的孔隙，填充的越密实，得到土体的密度也会越大，抗剪强度也会相应增大，沉陷变形将会变小。颗粒大小是决定粗粒土工程特性最主要的因素，也是不同粗粒土所特有的共性。
1.2.2 粗粒料含量与干密度的关系
通过对以往粗粒土的研究得到，虽然粗粒土的地区、成分、颗粒的组成大小以及本身性质不同，但是干密度的变化在粗粒料含量变化时有相同的规律。则当 时，细料本身性质的不同，导致密度大小也随之不同；且当土体粗粒料含量逐渐增加的时候，因粗粒颗粒相对比较大，且颗粒的个数比较少，等量代换了数目和表面积较大的细颗粒料，这也就造成在单位体积上土的重量变大。
.......................
2 粗粒土物理力学特性试验研究
2.1 黄土的颗粒分析
本次试验所取黄土为陕西省西安市等驾坡黄土，为了保证试验的土样能够满足所需要的条件，取样位置及深度确定于地下 4m 至 8m，取回后进行风干、筛除杂质等操作，然后试验前将所取的黄土在烘箱里面进行烘干，对其进行过 2mm 筛，再对筛得的土样进行颗粒分析。
.........................
2.2 粗粒料的颗粒分析
天然的砂砾石都是由许许多多的颗粒构成，其颗粒大小被称为粒度。主要是根据颗粒的直径决定，对砂砾石的形态进行研究，对于研究粗粒土的孔隙比、渗透性、压实度、抗剪强度等都有很高的价值。对于粗粒料的砾态研究，以考虑扁平度和砾石磨圆度为主，扁平度和砾石磨圆度对粗粒土的力学性能有很大影响。
2.2.1 扁平度
粗粒土的扁平度是其重要的形态特征，其数值大小，取决于粗粒料三个轴长的比例，粗粒料的扁平度可以用下列公式求出：
根据取粗粒为户县碎石、新疆碎石、人工碎石，控制粒径为 1.18mm-2.36mm、2.36mm-4.75mm。然后对粗粒料进行颗粒分析，确定其颗粒的砾态，以便在后续研究中考虑对其强度的影响。具体操作采用游标卡尺对这三种粗粒料进行长、宽、厚度测量，得到测量数据整理如表 2-2。
由表可知，户县碎石的扁平度<新疆碎石扁平度<人工碎石扁平度。说明颗粒越均匀，扁平度越小；颗粒越不均匀、不规则，扁平度越大
..............................
3 粗粒土抗剪强度特性研究 ................................ 27
3.1 试验方案 ................................... 27
3.2 试验仪器及步骤 .............................. 28
3.3 各因素对于粗粒土抗剪强度的影响 ..................................... 29
4 粗粒土三轴试验研究 .................................. 61
4.1 试验方案 ............................... 61
4.2 试验仪器及试验步骤 ................................................ 61
4.3 各因素对粗粒土应力应变曲线的影响 .................................. 63
5 Duncan E-μ 模型和南水模型 .................................. 81
5.1 Duncan E-μ 模型 ................................. 81
5.2 南水模型 ................................ 84
4 粗粒土三轴试验研究
4.1 试验方案
为了研究粗粒土的强度特性，在确定在同一种击实功下，测得在粗粒料含量 40%的情况下，在粒径为 1.18mm-2.36mm，2.36mm-4.75mm 下三种地区的粗粒土的三轴剪切试验，根据试验测得的干密度制得所需试样，用保鲜膜包裹，并用透明胶带密封，防止试样水分散失，并根据地区和粒径等做好标记。如图 4-1。
...........................
6.1 结论
随着现在社会对于高土石坝、高层建筑物的发展和电子计算机技术的应用，粗粒土运用也更加的广泛，工程上使用粗粒土进行软弱地基处理、路基和桥墩墩台的建筑等。对于粗粒土的研究也不断深入。本文通过研究在三种地区的粗粒土不同粒径的基础下，探究其渗透特性、压缩特性、强度特性与粗粒土粒径和扁平度之间的关系。通过以上研究，本文得到的结论如下：
（1）通过室内颗分实验对所取黄土进行其基本物理指标的确定，发现所取土样级配良好。且通过对三种地区粗粒土的砾态进行分析，得到人工粗粒土的扁平度最大、磨圆度最小，新疆粗粒土次之，户县扁平度最小、磨圆度最大。
（2）通过室内击实试验、室内渗透试验、室内压缩试验得到干密度随着粗粒料含量的增大而增大，当粗粒料的含量小于 30%的时候，干密度增长值较小，当粗粒料含量大于 30%的时候，干密度增长较快。三种地区粗粒土的渗透系数都随着干密度的增大而减小，呈现出单调递减的趋势。对于三种地区粗粒土的压缩特性得出在相同的压力增量的条件下，颗粒的扁平度越小、磨圆度越大，粗粒土的压缩性越好。
（3）通过室内直剪试验得到各因素对粗粒土抗剪强度、内摩擦角和粘聚力的影响。试验表明在不同的竖向压力下表现出的是人工粗粒土>新疆粗粒土>户县粗粒土，说明扁平度越大、磨圆度越小，抗剪强度越大，且粘聚力和内摩擦角均优于新疆粗粒土和户县粗粒土。而随着颗粒粒径的增大，抗剪强度也在不断的增大，随着竖向荷载的作用，应力应变曲线呈现出硬化型，且内摩擦角也随着粒径的增大而增大。在颗粒含量方面，当粗粒料含量小于 30%的时候，曲线比较集中；粗粒料含量大于 30%的时候，曲线逐渐发散，抗剪强度明显增大。伴随着粗粒料含量的增大，粘聚力 c 值表现为小于 30%的时候呈现出一定的百分比增长，在大于 30%的时候增长幅度较大呈倍数增长，而内摩擦角也随着粗粒料含量的增大也增大。粗粒料的含量变化情况与李黎、焦玉勇等的试验研究结果一致，表明在粗粒料含量对粗粒土的抗剪强度影响是合适、可行的。
参考文献（略）