第三章____土的物理性質(zhì)與工程分類.

1、土的物理狀態(tài)主要指土的松、密和軟、硬程度土的物理狀態(tài)主要指土的松、密和軟、硬程度密實(shí)程度：松、密密實(shí)程度：松、密軟硬程度（稠度）：軟、硬軟硬程度（稠度）：軟、硬五、土的工程性質(zhì)評(píng)價(jià)土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)1. 1. 粘性土的稠度和可塑性粘性土的稠度和可塑性 1）粘性土的稠度狀態(tài)粘性土的稠度狀態(tài)稠度稠度是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破壞的抵抗能力壞的抵抗能力, ,是粘性土最主要的物理狀態(tài)特征是粘性土最主要的物理狀態(tài)特征 粘性土由某一種狀態(tài)過(guò)渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱為粘性土由某一種狀態(tài)過(guò)渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱為土的稠度界限土的稠度界限顆

2、 粒水VsVs+VawLwPws縮限塑限液限wVO半固態(tài)固態(tài)可塑態(tài)液態(tài)粘 粒強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水自由水液 態(tài)可塑態(tài)固態(tài)或半固態(tài)稠度狀態(tài)稠度狀態(tài)固態(tài)或固態(tài)或半固態(tài)半固態(tài)塑態(tài)塑態(tài) 流態(tài)流態(tài) 土中水的形態(tài)土中水的形態(tài)強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水弱結(jié)合水自由水自由水w含水量含水量稠度界限稠度界限塑限塑限p強(qiáng)結(jié)合水膜最大強(qiáng)結(jié)合水膜最大液限液限l出現(xiàn)自由水出現(xiàn)自由水粘性土的稠度反映土中水的形態(tài)粘性土的稠度反映土中水的形態(tài)2）粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)IP是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值(省去省去%)，即土處在可塑狀態(tài)的，即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍含水量變化范圍說(shuō)

3、明：說(shuō)明：塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力, ,即與即與土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多, ,塑性指數(shù)就越高塑性指數(shù)就越高 IP17 IP17 粘土；粘土； 1717IP10IP10粉質(zhì)粘土；粉質(zhì)粘土； IPIP1010粉土或砂類土粉土或砂類土說(shuō)明：說(shuō)明：液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系。當(dāng)系。當(dāng)IL0時(shí)時(shí), ,P, ,土處于堅(jiān)硬狀態(tài)土處于堅(jiān)硬狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)IL1時(shí)時(shí), ,L, ,土處土處于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)IL值可以直接判定土的軟硬狀態(tài)

4、值可以直接判定土的軟硬狀態(tài) PLpI液性指數(shù)液性指數(shù)IL是粘性是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比 PLPPPLII狀態(tài)狀態(tài)液性指數(shù)液性指數(shù)堅(jiān)硬堅(jiān)硬硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑流塑流塑IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL1解：解： 1.求塑性指數(shù)：求塑性指數(shù)：2.求液性指數(shù)：求液性指數(shù)：3.Ip 17，該地基土為粘土；，該地基土為粘土；4.查表查表3-4， 1.0IL0.75，得土處于軟塑狀態(tài)。，得土處于軟塑狀態(tài)。759. 018471840pLpLwwwwI291847pLpwwI例題：從某地基取原狀土樣，測(cè)得土的液限例題：

5、從某地基取原狀土樣，測(cè)得土的液限wL=47%，塑限塑限wp=18%，天然含水量，天然含水量w=40%，問(wèn)地基土是什么土，問(wèn)地基土是什么土，處于什么狀態(tài)？處于什么狀態(tài)？1. 1. 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 土的密實(shí)度土的密實(shí)度指單位體積土中固體顆粒的含量。根據(jù)指單位體積土中固體顆粒的含量。根據(jù)土顆粒含量的多少，天然狀態(tài)下的砂、碎石等處于從緊土顆粒含量的多少，天然狀態(tài)下的砂、碎石等處于從緊密到松散的不同物理狀態(tài)。無(wú)粘性土的密實(shí)度與其工程密到松散的不同物理狀態(tài)。無(wú)粘性土的密實(shí)度與其工程性質(zhì)有著密切關(guān)系性質(zhì)有著密切關(guān)系1）相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度DrminmaxmaxeeeeDr砂土在天然狀砂土在

6、天然狀態(tài)下孔隙比態(tài)下孔隙比砂土在最密實(shí)狀砂土在最密實(shí)狀態(tài)時(shí)的孔隙比態(tài)時(shí)的孔隙比砂土在最松砂土在最松散狀態(tài)時(shí)的散狀態(tài)時(shí)的孔隙比孔隙比當(dāng)當(dāng)Dr=0=0時(shí)，時(shí)， ，表示土處于最疏松狀態(tài)，表示土處于最疏松狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)Dr= =1.0時(shí)，時(shí)， ，表示土體處于最密實(shí)狀態(tài)，表示土體處于最密實(shí)狀態(tài)Dr1/3疏松疏松狀態(tài)狀態(tài)1/3Dr2/3中密中密狀態(tài)狀態(tài)2/3Dr1密實(shí)密實(shí)狀態(tài)狀態(tài)2）按動(dòng)力觸探確定無(wú)粘性土的密實(shí)度按動(dòng)力觸探確定無(wú)粘性土的密實(shí)度 天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)擊數(shù)N63.5進(jìn)行評(píng)定。進(jìn)行評(píng)定。密實(shí)度密實(shí)度按按N評(píng)定砂石密實(shí)度評(píng)定砂石密

7、實(shí)度 松散松散稍密稍密中密中密密實(shí)密實(shí)N1010N1515N30N30 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（Standard Penetration Test） 標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù) N63.5 錘 重：63.5kg 落 距：760mm 打入深度：300mm六、土的滲透性質(zhì)（透水性）六、土的滲透性質(zhì)（透水性）一、土的滲透性一、土的滲透性n土中孔隙一般是連通的，當(dāng)飽和土中的兩點(diǎn)存土中孔隙一般是連通的，當(dāng)飽和土中的兩點(diǎn)存在能量差時(shí)，水就在土的孔隙中從能量高的點(diǎn)向在能量差時(shí)，水就在土的孔隙中從能量高的點(diǎn)向能量低的點(diǎn)流動(dòng)。能量低的點(diǎn)流動(dòng)。n水在土體孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象稱為水在土體孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象稱為滲流滲流n土具有被水等液體透過(guò)的性質(zhì)稱

8、為土的土具有被水等液體透過(guò)的性質(zhì)稱為土的滲透性滲透性 1.1.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配。影響性最大。土粒越細(xì)或粗大顆影響性最大。土粒越細(xì)或粗大顆粒間含有細(xì)顆粒越多，土的滲透性越弱，反之粒間含有細(xì)顆粒越多，土的滲透性越弱，反之越強(qiáng)。越強(qiáng)。 2.2.礦物成份礦物成份。粘土礦物的成分不同，形成結(jié)合。粘土礦物的成分不同，形成結(jié)合水膜的厚度不同，故不同粘土礦物組成的土，水膜的厚度不同，故不同粘土礦物組成的土，其透水性也不同，通常隨土中親水性強(qiáng)的粘土其透水性也不同，通常隨土中親水性強(qiáng)的粘土礦物增多，滲透性降低。（思考：蒙脫石，高礦物增多，滲透性降低。（思考：蒙脫石，高嶺石，伊利石滲透性能的大小）嶺石，伊利石滲透性

9、能的大小） 3.3.土的密度土的密度。對(duì)同一種土而言，土越密實(shí)，孔。對(duì)同一種土而言，土越密實(shí)，孔隙越小，滲透性也就降低。故土的滲透性隨土隙越小，滲透性也就降低。故土的滲透性隨土的密實(shí)程度的增大而減小。的密實(shí)程度的增大而減小。 4.4.土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。1.1.分類的目的分類的目的 土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別，目的在于通過(guò)通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在不一定的類別，目的在于通過(guò)通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同土類間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗(yàn)同土類間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的交流的交流2.2.分類原

10、則：分類原則：1.分類要簡(jiǎn)明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要分類要簡(jiǎn)明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測(cè)定方法簡(jiǎn)單，使用方便測(cè)定方法簡(jiǎn)單，使用方便2.土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性工程用土的不同特性第四節(jié) 土的工程分類3.3.分類體系與方法分類體系與方法 分類體系：分類體系：1.建筑工程系統(tǒng)分類體系建筑工程系統(tǒng)分類體系2.公路路基土分類體系公路路基土分類體系公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、 建筑地基基礎(chǔ)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)側(cè)重把土作為建筑地基

11、和側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境進(jìn)行分類環(huán)境進(jìn)行分類公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D302004)側(cè)重把土作為側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土進(jìn)行分類建筑材料，用于路堤、土壩和填土進(jìn)行分類分類方法分類方法：1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002) 根據(jù)土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把根據(jù)土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把地基土（巖）分為巖石、碎石土、砂土、粉土和粘性土地基土（巖）分為巖石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大類五大類a.巖石的分類巖石的分類 顆粒間牢固粘結(jié)顆粒間牢固粘結(jié), ,呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱為巖呈整體或具有節(jié)理隙

12、的巖體稱為巖石，堅(jiān)硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度石，堅(jiān)硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk分類分類 堅(jiān)硬程度類別堅(jiān)硬程度類別飽和單軸抗壓飽和單軸抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度f(wàn)rk(Mpa)堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬巖較硬巖較硬巖較軟巖較軟巖軟巖軟巖極軟巖極軟巖30frk60frk6015frk305frk15frk5 巖 土 巖 石碎 石 土 粉 土特 殊 土 砂 土強(qiáng)度、節(jié)理級(jí)配、形狀 粘性土 塑性指數(shù)或塑性圖土的名稱土的名稱漂石漂石塊石塊石卵石卵石碎石碎石圓礫圓礫角礫角礫顆粒形狀顆粒形狀圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞

13、圓形為主棱角形為主棱角形為主顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于200mm的顆的顆粒含量超過(guò)全重粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于20mm的顆粒的顆粒含量超過(guò)全重含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒的顆粒含量超過(guò)全重含量超過(guò)全重50注：注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類碎石土的分類b.碎石土的分類碎石土的分類土的名稱土的名稱礫砂礫砂粗砂粗砂中砂中砂細(xì)砂細(xì)砂粉砂粉砂顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量占全重的顆粒含量占全重2550注：注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以

14、最先符合者確定粒徑大于粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重85粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50砂土的分類砂土的分類c.砂土的分類砂土的分類 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)全重的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土，且粒的土，且粒徑大于徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50%的土稱為砂土的土稱為砂土 根據(jù)堆積時(shí)代分 根據(jù)塑性指數(shù)Ip分 按工程特性分 根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量分類 1）老堆積土：

15、第四紀(jì)更新世Q3及其以前 2）一般堆積土：全新世堆積 3）新近堆積土：全新世以后IP17 粘土； 17IP10粉質(zhì)粘土； IP10粉土或砂類土濕陷性土 、紅粘土 、軟土（包括淤泥和淤泥質(zhì)土）、 多年冰土、膨脹土、鹽滯土 、混合土 、填土污染土等無(wú)機(jī)土 ：Q5% 有機(jī)質(zhì)土 ：5%Q10% 泥炭質(zhì)土 ：10Q60 泥炭 ：Q60 d.粘性土的分類粘性土的分類特殊性巖土特殊性巖土1.1.軟土軟土 主要由細(xì)粒土組成的孔隙比大（一般主要由細(xì)粒土組成的孔隙比大（一般大于大于1 1),),天然含水率高（接近或大于液限），壓縮性天然含水率高（接近或大于液限），壓縮性高（高（a0.5MPaa0.5MPa）和強(qiáng)度

16、低的土）和強(qiáng)度低的土. . 淤泥淤泥 天然含水率大于液限，天然孔隙比天然含水率大于液限，天然孔隙比大于或等于大于或等于1 1.5.5。 淤泥質(zhì)土淤泥質(zhì)土 天然含水率大于液限，天然孔天然含水率大于液限，天然孔隙比大于隙比大于1 1而小于而小于1.51.5 特殊性巖土特殊性巖土2.人工填土人工填土人類活動(dòng)而堆填的土人類活動(dòng)而堆填的土. 素填土素填土由碎石、砂、粘性土等一種或幾種材料由碎石、砂、粘性土等一種或幾種材料組成的填土，不含或少含雜質(zhì)人工填土組成的填土，不含或少含雜質(zhì)人工填土 雜填土雜填土由大量建筑垃圾、工業(yè)廢料或生活垃圾由大量建筑垃圾、工業(yè)廢料或生活垃圾等雜物的填土等雜物的填土3.3.濕陷

17、性黃土濕陷性黃土濕陷系數(shù)大于濕陷系數(shù)大于0.0150.015的土的土 自重濕陷性黃土自重濕陷性黃土土層上覆自重壓力下的濕陷土層上覆自重壓力下的濕陷系數(shù)大于系數(shù)大于0.0150.015濕陷性黃土濕陷性黃土 非自重濕陷性黃土非自重濕陷性黃土土層上覆自重壓力下的濕土層上覆自重壓力下的濕陷系數(shù)小于陷系數(shù)小于0.0150.015 6.混合土主要由級(jí)配不連續(xù)的粘粒、粉粒、礫粒和巨礫組成. 類混合土當(dāng)碎石土中的粉土或粘土的質(zhì)量大于25%混合土 類混合土當(dāng)粉土或粘性土中碎石土的含量大于25%5.5.膨脹土膨脹土粘粒成分主要是由親水性粘土礦物組成在環(huán)境的溫度粘粒成分主要是由親水性粘土礦物組成在環(huán)境的溫度濕度的變

18、化時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)烈的脹縮的，具有吸水膨脹，失水收縮的濕度的變化時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)烈的脹縮的，具有吸水膨脹，失水收縮的特性特性. .液限液限4.4.紅粘土紅粘土指碳酸鹽巖系出露的巖石，經(jīng)紅土化作用指碳酸鹽巖系出露的巖石，經(jīng)紅土化作用形成并覆蓋于基巖上的棕紅、黃等色的高塑性土，其液限大形成并覆蓋于基巖上的棕紅、黃等色的高塑性土，其液限大于于50%.50%.次生紅粘土大于次生紅粘土大于45%45%且小于且小于50%50%的土的土.8.風(fēng)化巖和殘積土巖石在風(fēng)化作用下，使其結(jié)構(gòu)、成份、性質(zhì)等產(chǎn)生不同程度的變異的巖石.巖石完全風(fēng)化后未經(jīng)搬運(yùn)過(guò)的稱為殘積物.9.多年凍土土的溫度等于或低于零度含有固態(tài)水，且這種狀態(tài)在自然

19、界保持3a或3a以上的土.10.污染土由于外來(lái)的致污物質(zhì)侵入土體而改變了原生性狀的土.7.鹽漬土易溶鹽含量大于0.5%，具有吸濕，膨脹等特性的土 氯鹽漬土 硫酸鹽漬土 堿性鹽漬土2.土的分類標(biāo)準(zhǔn)土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ14590)-水利部的土質(zhì)分類 根據(jù)各粒組的相對(duì)含量把土分為巨粒土、含巨粒土、根據(jù)各粒組的相對(duì)含量把土分為巨粒土、含巨粒土、粗粒土和細(xì)粒土四大類粗粒土和細(xì)粒土四大類a.巨粒土和含巨粒土的分類巨粒土和含巨粒土的分類 巨粒土和含巨粒土按土中粒徑大于巨粒土和含巨粒土按土中粒徑大于60mm的巨粒含量的巨粒含量區(qū)分。若土中巨粒含量多于區(qū)分。若土中巨粒含量多于50%, ,屬于巨粒土；若土中巨屬于

20、巨粒土；若土中巨粒含量在粒含量在15%50%之間，屬于含巨粒土之間，屬于含巨粒土b.粗粒土的分類粗粒土的分類 巨粒含量少于巨粒含量少于15%，剔除巨粒后，若土中粒徑大于，剔除巨粒后，若土中粒徑大于0.075mm的粗粒含量多于余土的的粗粒含量多于余土的50%，屬于粗粒土。，屬于粗粒土。 c.細(xì)粒土的分類細(xì)粒土的分類 土中粒徑小于土中粒徑小于0.075mm的細(xì)粒含量多于或等于的細(xì)粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于且粗粒含量少于25%的土屬于細(xì)粒土。的土屬于細(xì)粒土。細(xì)粒土按塑性圖進(jìn)行細(xì)分。細(xì)粒土按塑性圖進(jìn)行細(xì)分。粗粒土分為礫類土和砂類土兩類粗粒土分為礫類土和砂類土兩類礫粒組質(zhì)量多余總質(zhì)量的礫粒組

21、質(zhì)量多余總質(zhì)量的50%50%的土為礫類土，的土為礫類土，礫粒組質(zhì)量少于或等于余總質(zhì)量的礫粒組質(zhì)量少于或等于余總質(zhì)量的50%50%的土為砂類土。的土為砂類土。三、國(guó)標(biāo)三、國(guó)標(biāo)土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)（GBJ145-90）規(guī)定的土的野外鑒別方法規(guī)定的土的野外鑒別方法例題例題 下圖為某種土的粒徑級(jí)配累積曲線。其中粒徑小下圖為某種土的粒徑級(jí)配累積曲線。其中粒徑小于于0.075mm的細(xì)粒土，經(jīng)測(cè)定的細(xì)粒土，經(jīng)測(cè)定wL=38%，wp=23%。試按試按巖土工程勘察規(guī)范分類法定出土的名稱。巖土工程勘察規(guī)范分類法定出土的名稱。土的名稱土的名稱漂石漂石塊石塊石卵石卵石碎石碎石圓礫圓礫角礫角礫顆粒形狀顆粒形

22、狀圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于200mm的顆的顆粒含量超過(guò)全重粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于20mm的顆粒的顆粒含量超過(guò)全重含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒的顆粒含量超過(guò)全重含量超過(guò)全重50注：注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類碎石土的分類土的名稱土的名稱顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配砂砂類類土土礫砂礫砂粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒占總質(zhì)量的的顆粒占總質(zhì)量的2550

23、%粗砂粗砂粒徑大于粒徑大于0.5mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的顆粒超過(guò)總質(zhì)量50%中砂中砂粒徑大于粒徑大于0.25mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的顆粒超過(guò)總質(zhì)量50%細(xì)砂細(xì)砂粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的顆粒超過(guò)總質(zhì)量85%粉砂粉砂粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的顆粒超過(guò)總質(zhì)量50%砂類土的分類砂類土的分類 分析：分析： 1 1、d2mmd2mm的顆粒重量的顆粒重量 0.5mm d0.5mm的顆粒重量的顆粒重量50%50% 按前述內(nèi)容，定名為粗砂按前述內(nèi)容，定名為粗砂 2 2、d0.075mmd10Ip=38-23=1510 應(yīng)進(jìn)一步定名為含粘性土粗砂應(yīng)進(jìn)一步定名為含粘性土粗砂

24、例題分析例題分析n【例】下圖為某三種土下圖為某三種土A、B、C的顆粒級(jí)配曲線的顆粒級(jí)配曲線, ,試按試按地基規(guī)范地基規(guī)范分類法確定三種土的名稱分類法確定三種土的名稱 【解答解答】A土土: :從從A土級(jí)配曲線查得土級(jí)配曲線查得, ,粒徑小于粒徑小于2mm的占總土質(zhì)的占總土質(zhì)量的量的67%、粒徑小于、粒徑小于0.075mm占總土質(zhì)量的占總土質(zhì)量的21%, ,滿足滿足粒徑大于粒徑大于2mm的不超過(guò)的不超過(guò)50%, ,粒徑大于粒徑大于0.075mm的超過(guò)的超過(guò)50%的要求的要求, ,該土屬于砂土；該土屬于砂土；又由于粒徑大于又由于粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的33%, ,滿足粒徑大滿足粒徑

25、大于于2mm占總土質(zhì)量占總土質(zhì)量25%50%的要求的要求, ,故此土應(yīng)命名為故此土應(yīng)命名為礫土礫土 B土土: :粒徑大于粒徑大于2mm的沒(méi)有的沒(méi)有, ,粒徑大于粒徑大于0.075mm占總土質(zhì)占總土質(zhì)量的量的52%, ,屬于砂土。按砂土分類表分類屬于砂土。按砂土分類表分類, ,此土應(yīng)命名此土應(yīng)命名為粉砂為粉砂 C土土: :粒徑大于粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的67%, ,粒徑大于粒徑大于20mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的13%, ,按碎石土分類表可得按碎石土分類表可得, ,該土該土應(yīng)命名為圓礫或角礫應(yīng)命名為圓礫或角礫 課堂作業(yè)：已知某土樣的液限指數(shù)課堂作業(yè)：已知某土樣的液限指數(shù)IL

26、為為0.16，其天然含水量為，其天然含水量為21%,塑限為塑限為24%,求該土樣的塑性指數(shù)，并指出該土求該土樣的塑性指數(shù)，并指出該土應(yīng)屬何種土？應(yīng)屬何種土？ 作業(yè)： 3-4 土的形成及顆粒特征土的形成及顆粒特征土是巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化后在不同條件下形成的自然土是巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化后在不同條件下形成的自然歷史的產(chǎn)物歷史的產(chǎn)物搬運(yùn)、沉積搬運(yùn)、沉積形成過(guò)程形成過(guò)程形成條件形成條件物理力學(xué)物理力學(xué)性質(zhì)性質(zhì) 風(fēng)風(fēng)化化巖石巖石地球土土地球影響影響 土有三個(gè)組成部分：固相、液相和氣相土有三個(gè)組成部分：固相、液相和氣相1. 固體顆粒固體顆粒2. 土中水土中水3. 土中氣體土中氣體 粒徑級(jí)配粒徑級(jí)配 礦物成分礦物成分 顆粒形

27、狀顆粒形狀 結(jié)合水結(jié)合水 (強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水) 自由水自由水 (重力水、毛細(xì)水重力水、毛細(xì)水) 自由氣體自由氣體封閉氣體封閉氣體 土的結(jié)構(gòu)及工程性質(zhì)土的結(jié)構(gòu)及工程性質(zhì) 土的三相組成及物理性質(zhì)指標(biāo)土的三相組成及物理性質(zhì)指標(biāo)物理性質(zhì)指標(biāo)物理性質(zhì)指標(biāo)土的三個(gè)組成土的三個(gè)組成相的體積和質(zhì)相的體積和質(zhì)量的比例關(guān)系量的比例關(guān)系密實(shí)程度密實(shí)程度干濕程度干濕程度定義定義基本方法基本方法:三相草圖法三相草圖法室內(nèi)測(cè)定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)室內(nèi)測(cè)定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)土的密度、土粒的比重、土的含水量土的密度、土粒的比重、土的含水量其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)v表示土中孔隙含量的指標(biāo)表

28、示土中孔隙含量的指標(biāo)v表示土中含水程度的指標(biāo)表示土中含水程度的指標(biāo)v表示土中密度和容重的指標(biāo)表示土中密度和容重的指標(biāo)粗粒土的密實(shí)狀態(tài)指標(biāo)粗粒土的密實(shí)狀態(tài)指標(biāo): 相對(duì)密度相對(duì)密度Dr 細(xì)粒土的稠度狀態(tài)指標(biāo)細(xì)粒土的稠度狀態(tài)指標(biāo): 液性指數(shù)液性指數(shù)IL引入引入定義定義判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn)稠度界限稠度界限稠度狀態(tài)稠度狀態(tài)含水量含水量土中水的形態(tài)土中水的形態(tài)塑性指數(shù)塑性指數(shù)液性指數(shù)液性指數(shù)引入引入定義定義判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn)土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)粗粒土的松密狀態(tài)粗粒土的松密狀態(tài)粘性土的軟硬狀態(tài)粘性土的軟硬狀態(tài)表示表示土的形成土的形成滲透特性滲透特性變形特性變形特性強(qiáng)度特性強(qiáng)度特性土的三相組成土的三相組成土的物

29、理狀態(tài)土的物理狀態(tài)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)土的工程分類土的工程分類土的壓實(shí)性土的壓實(shí)性 決定決定影影響響如何獲得較好的土如何獲得較好的土便于研究和應(yīng)用便于研究和應(yīng)用 總總 結(jié)結(jié)例題分析例題分析n【例】某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為烘干后，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對(duì)密度。若土粒的相對(duì)密度Gs為為2.66，求，求該土樣的含水量該土樣的含水量、密度、密度、重度、重度 、干重度、干重度d 、孔隙比、孔隙比e、飽和重度飽和重度sat和有效重度和有效重度 解解答答%98.11167167187%100smm3/87. 110018

30、7cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100167mkNgdd593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sGe%7 .53593. 066. 21198. 0eGSsr3/4 .2010593. 01593. 066. 21mkNeeGssat3/4 .10104 .20mkNwsatdSrneGswcmg 67. 2 %9 .12 /67. 1 3求測(cè)得某原狀土樣例題30 . 1:cmVs繪三相草圖，設(shè)解VmVVSrVVnVVesdvwvsv 44.6% 805. 0 2標(biāo)、按定義求其它各項(xiàng)指461. 0 805. 0 1.805 /434

31、4. 0/ 014. 33344. 02 2.67 67. 211wvasvwwwswswssswsVVVVVVmVmVmmmwmmVmGs）（）（）（）（與質(zhì)量、確定三項(xiàng)組成的體積30 . 1 cmVsgms67. 2gmw344. 00amgm014. 3805. 1V3344. 0cmVw 土的物理性質(zhì)在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，土的物理性質(zhì)在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，其指標(biāo)在工程計(jì)算中常被直接應(yīng)用。其指標(biāo)在工程計(jì)算中常被直接應(yīng)用。 對(duì)種類繁多、性質(zhì)各異的土，按一定的原則，進(jìn)對(duì)種類繁多、性質(zhì)各異的土，按一定的原則，進(jìn)行分門別類，給出合適的名稱，可以概略評(píng)價(jià)土行分門別類，給出合適的

32、名稱，可以概略評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)。的工程性質(zhì)。第一節(jié)第一節(jié) 土的基本物理性質(zhì)土的基本物理性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 粘性土的稠度與可塑性粘性土的稠度與可塑性第三節(jié)第三節(jié) 土的透水性土的透水性第四節(jié)第四節(jié) 土的工程分類土的工程分類第三章第三章 土的物理性質(zhì)與工程分類土的物理性質(zhì)與工程分類第一節(jié)第一節(jié) 土的基本物理性質(zhì)土的基本物理性質(zhì) 土的物理性質(zhì)是指三相的質(zhì)量與體積之間的相互比土的物理性質(zhì)是指三相的質(zhì)量與體積之間的相互比例關(guān)系及固、液二相相互作用表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。例關(guān)系及固、液二相相互作用表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。 前者稱為土的基本物理性質(zhì)，主要研究土的密實(shí)程前者稱為土的基本物理性質(zhì)，主要研究土的密實(shí)程度和干濕狀況；度

33、和干濕狀況； 后者主要研究粘性土的可塑性、脹縮性及透水性等。后者主要研究粘性土的可塑性、脹縮性及透水性等。 土的三相圖土顆粒氣 體smwmmaVwVsVvVVam0vmwm孔隙水土的三相圖土的三相圖 質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVaVv直接測(cè)定指標(biāo)直接測(cè)定指標(biāo) 1.土的密度土的密度：?jiǎn)挝惑w單位體積土的質(zhì)量積土的質(zhì)量 awswsVVVmmVm工程中常用容重工程中常用容重 來(lái)表示來(lái)表示單位體積土的重力單位體積土的重力 g重力加速度，重力加速度，近似取近似取10m/s2 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V2. 土粒容重和密度swsG土粒相對(duì)密度土

34、粒相對(duì)密度Gs（土粒比（土粒比重）重）：土粒質(zhì)量與同體積土粒質(zhì)量與同體積的的4時(shí)純水的質(zhì)量之比時(shí)純水的質(zhì)量之比 ssssVmG土粒比重：細(xì)粒土（粘性土）一般土粒比重：細(xì)粒土（粘性土）一般2.702.75；砂土一般；砂土一般為為2.65左右。土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對(duì)密度減小左右。土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對(duì)密度減小氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V直接測(cè)定指標(biāo)直接測(cè)定指標(biāo) )(g/cm 3sssVm氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V3.土的含水量土的含水量：土中水的土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示數(shù)表示%1

35、00%100sssmmmmm土的含水量是標(biāo)志土含水程度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天土的含水量是標(biāo)志土含水程度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土層含水量變化范圍較大，與土的種類、埋藏條件及然土層含水量變化范圍較大，與土的種類、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。 測(cè)定方法：測(cè)定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃燒法通常用烘干法，亦可近似用酒精燃燒法 直接測(cè)定指標(biāo)直接測(cè)定指標(biāo) 2.2.飽和容重飽和容重 sat ：土體中孔隙土體中孔隙完全被水充滿時(shí)的土的密度完全被水充滿時(shí)的土的密度 1.1.干容重干容重 d ：?jiǎn)挝惑w積土體單位體積土體中固體顆粒部分的重力中固體顆粒部分的重力 svs

36、atwVVsdwV3.3.浮容重浮容重 ：土體單位體積內(nèi)土體單位體積內(nèi)土粒重力與同體積水的重力之差土粒重力與同體積水的重力之差 sssatwwVV換算指標(biāo)換算指標(biāo) dsat氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V4.孔隙比孔隙比e孔隙比孔隙比e ：土體中孔隙體積與土體中孔隙體積與土粒體積之比土粒體積之比 svVVe5.5.孔隙率孔隙率n ：土體中孔隙體積土體中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示 %100VVnv換算指標(biāo)換算指標(biāo) 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVaVv氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V6.土的飽和度土的飽和度Sr ：土體中土體中孔隙水的體積與孔隙總體孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示積之比，以百分?jǐn)?shù)表示飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土Sr= =0, ,飽