土的性質(zhì)及工程分類

1、本章提要本章提要 土的性質(zhì)：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)和工程性質(zhì)。土的性質(zhì)：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)和工程性質(zhì)。 土是由顆粒、水和氣組成的三相分散體系。土中顆粒的大小、土是由顆粒、水和氣組成的三相分散體系。土中顆粒的大小、成分及三相之間的比例關(guān)系，反映出土的不同物理性質(zhì)。土的成分及三相之間的比例關(guān)系，反映出土的不同物理性質(zhì)。土的物理性質(zhì)又與力學(xué)性質(zhì)有著密切的聯(lián)系。物理性質(zhì)又與力學(xué)性質(zhì)有著密切的聯(lián)系。 進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算及處理地基基礎(chǔ)問題時(shí)，必須熟練掌握反映進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算及處理地基基礎(chǔ)問題時(shí)，必須熟練掌握反映土三相組成比例和狀態(tài)的各指標(biāo)的定義、試驗(yàn)或計(jì)算方法，以土三相組成比例和狀態(tài)的各指標(biāo)的定

2、義、試驗(yàn)或計(jì)算方法，以及按土的有關(guān)特征和指標(biāo)確定地基土的分類方法。及按土的有關(guān)特征和指標(biāo)確定地基土的分類方法。 本章需了解土的三相組成，要牢固掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)的本章需了解土的三相組成，要牢固掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)的定義、有關(guān)指標(biāo)的換算、試驗(yàn)和應(yīng)用，掌握無粘性土和粘性土定義、有關(guān)指標(biāo)的換算、試驗(yàn)和應(yīng)用，掌握無粘性土和粘性土的工程特性，熟練使用地基土的分類方法，深入了解工程中常的工程特性，熟練使用地基土的分類方法，深入了解工程中常用到的滲透定律、壓實(shí)原理及流砂現(xiàn)象。用到的滲透定律、壓實(shí)原理及流砂現(xiàn)象。2.1 2.1 土的概念土的概念 土是由巖石經(jīng)過物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化后土是由巖石經(jīng)過物理風(fēng)化和化學(xué)

3、風(fēng)化后的產(chǎn)物，是由各種大小不同的的產(chǎn)物，是由各種大小不同的土粒土粒按各種比按各種比例組成的集合體，土粒之間的空隙中包含著例組成的集合體，土粒之間的空隙中包含著水水和和氣體氣體，是一種三相體系。，是一種三相體系。土的三土的三相體系相體系土的氣相土的氣相 土的液相土的液相 土的固相土的固相 土是由固體顆粒、水和氣體三部分組成，土是由固體顆粒、水和氣體三部分組成，通常稱為土的三相組成。隨著三相物質(zhì)的質(zhì)量通常稱為土的三相組成。隨著三相物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比例不同，土的性質(zhì)也將不同。和體積的比例不同，土的性質(zhì)也將不同。.1 土的固相土的固相 原生礦物原生礦物：巖漿在冷凝過程中形成。如：石英

4、、長石。：巖漿在冷凝過程中形成。如：石英、長石。次生礦物次生礦物：原生礦物經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化作用后形成的礦物，如粘：原生礦物經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化作用后形成的礦物，如粘 土礦物、碳酸鹽等。土礦物、碳酸鹽等。 土的固體顆粒物質(zhì)包括無機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)，是構(gòu)土的固體顆粒物質(zhì)包括無機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)，是構(gòu)成土的骨架最基本的物質(zhì)。成土的骨架最基本的物質(zhì)。 無機(jī)礦物無機(jī)礦物次生礦物次生礦物 原生礦物原生礦物 1 1、土的礦物成分、土的礦物成分2.2 2.2 土的三相組成及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造土的三相組成及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 次生礦物的水溶性對土的工程特性有很大的影響。次生礦物的水溶性對土的工程特性有很大的影響。 粘土礦物：礦物發(fā)生分

5、解，形成新的物質(zhì)。某些礦物分解粘土礦物：礦物發(fā)生分解，形成新的物質(zhì)。某些礦物分解為次生的粘土礦物。粘土礦物具有很強(qiáng)的親水性對土的工為次生的粘土礦物。粘土礦物具有很強(qiáng)的親水性對土的工程性質(zhì)影響很大。程性質(zhì)影響很大。 下面以三種主要粘土礦物為例，介紹其結(jié)構(gòu)特征和基本的下面以三種主要粘土礦物為例，介紹其結(jié)構(gòu)特征和基本的工程特性。工程特性。難溶的難溶的易溶的易溶的不溶的不溶的 次生礦物按與水的作用可分為：次生礦物按與水的作用可分為：硅硅- -氧氧四面體四面體6 6個(gè)硅個(gè)硅- -氧四面體氧四面體組成一個(gè)硅片組成一個(gè)硅片鋁鋁- -氫氧氫氧八面體八面體4 4個(gè)八面體組個(gè)八面體組成一個(gè)鋁片成一個(gè)鋁片 粘土礦物

6、依硅片和鋁片的組疊形式的不同，可以分為蒙粘土礦物依硅片和鋁片的組疊形式的不同，可以分為蒙脫石、伊利石和高嶺石三種主要類型。脫石、伊利石和高嶺石三種主要類型。 (2) (2)伊利石伊利石 膨脹性和收膨脹性和收縮性都較蒙脫石縮性都較蒙脫石小。小。 (3)(3)高嶺石高嶺石 高嶺石的親高嶺石的親水性、膨脹性和水性、膨脹性和收縮性均小于伊收縮性均小于伊利石，更小于蒙利石，更小于蒙脫石。脫石。 (1) (1)蒙脫石蒙脫石 土中蒙脫石含量較大時(shí)，該土可塑性和壓縮性高，強(qiáng)度土中蒙脫石含量較大時(shí)，該土可塑性和壓縮性高，強(qiáng)度低，滲透性小，具有較大的吸水膨脹和脫水收縮的特性。低，滲透性小，具有較大的吸水膨脹和脫水

7、收縮的特性。 2 2、土粒粒組、土粒粒組 (1) (1) 粒度：土粒的大小稱為粒度。粒度：土粒的大小稱為粒度。 (2) (2) 粒組：工程上把大小、性質(zhì)相近的土粒合并為一組。粒組：工程上把大小、性質(zhì)相近的土粒合并為一組。 (3) (3) 界限粒徑：劃分粒組的分界尺寸。界限粒徑：劃分粒組的分界尺寸。 3 3、土的顆粒級配、土的顆粒級配 土中所含各粒組的相對含量，以土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示，土中所含各粒組的相對含量，以土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示，稱為土的顆粒級配。稱為土的顆粒級配。 粒徑粒徑 (mm)小于等于某粒徑的土粒的累計(jì)百分含量小于等于某粒徑的土粒的累計(jì)百分含量(%)土樣土樣A土樣土樣B土樣土樣C10

8、-100.0-510075.0-298.955.0-192.942.7-0.576.534.7-0.2535.028.5100.00.19.023.692.00.075-19.077.60.010-10.940.00.005-6.728.90.001-1.510.0限定粒徑限定粒徑 中值粒徑中值粒徑有效粒徑有效粒徑 工程中常用不均勻系數(shù)工程中常用不均勻系數(shù)C Cu u和曲率系數(shù)和曲率系數(shù)C Cc c來反映土顆粒級來反映土顆粒級配的不均勻程度。配的不均勻程度。 可見，不均勻系數(shù)可見，不均勻系數(shù)Cu反映了大小不同粒組的分布情況，反映了大小不同粒組的分布情況，曲率系數(shù)曲率系數(shù)Cc描述了級配曲線分布的

9、整體形態(tài)。描述了級配曲線分布的整體形態(tài)。 工程上對土的級配是否良好可按如下規(guī)定判斷：工程上對土的級配是否良好可按如下規(guī)定判斷： 對于級配連續(xù)的土：對于級配連續(xù)的土：Cu55，級配良好；反之，級配良好；反之，Cu555和和Cc1 13 3兩個(gè)條件時(shí)，才為級配良好，反之兩個(gè)條件時(shí)，才為級配良好，反之級配不良。級配不良。 4 4、顆粒分析試驗(yàn)、顆粒分析試驗(yàn) 對于粒徑大于對于粒徑大于0.075mm0.075mm的粗粒土，可用篩分法。對于粒的粗粒土，可用篩分法。對于粒徑小于徑小于0.075mm0.075mm的細(xì)粒土，則可用沉降分析法的細(xì)粒土，則可用沉降分析法( (水分法水分法) )。通。通常需上述兩種方

10、法聯(lián)合使用。常需上述兩種方法聯(lián)合使用。 (1)(1)篩分法篩分法 (2)(2)沉降分析法沉降分析法 2.2.2 2.2.2 土中水和氣土中水和氣 1 1、土中水、土中水 土中水按存在形態(tài)分土中水按存在形態(tài)分有液態(tài)水、固態(tài)水和氣態(tài)有液態(tài)水、固態(tài)水和氣態(tài)水。水。重力水重力水 自由水自由水 弱結(jié)合水弱結(jié)合水 強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水 結(jié)合水結(jié)合水 土土中中液液態(tài)態(tài)水水毛細(xì)水毛細(xì)水 2、土的凍脹、土的凍脹 土的凍脹現(xiàn)象和融陷現(xiàn)象是季節(jié)性凍土的特性，亦即土的土的凍脹現(xiàn)象和融陷現(xiàn)象是季節(jié)性凍土的特性，亦即土的凍脹性。凍脹性。 在持續(xù)負(fù)溫作用下，地下水位較高處的粉砂、粉土、粉質(zhì)在持續(xù)負(fù)溫作用下，地下水位較高處的粉砂

11、、粉土、粉質(zhì)粘土等土層常具有較大的凍脹危害。防治凍脹的工程主要措粘土等土層常具有較大的凍脹危害。防治凍脹的工程主要措施措施是，要將構(gòu)筑物基礎(chǔ)底面置于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度施措施是，要將構(gòu)筑物基礎(chǔ)底面置于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度(可查有可查有關(guān)規(guī)范關(guān)規(guī)范)以下，以防止凍害的影響。以下，以防止凍害的影響。 3、土中氣、土中氣 在粗顆粒的沉積物中常見到與大氣相連通的空氣，它對土在粗顆粒的沉積物中常見到與大氣相連通的空氣，它對土的工程性質(zhì)影響不大。在細(xì)顆粒中則存在與大氣隔絕的封閉的工程性質(zhì)影響不大。在細(xì)顆粒中則存在與大氣隔絕的封閉氣泡，封閉氣體對土的工程性質(zhì)影響較大。氣泡，封閉氣體對土的工程性質(zhì)影響較大。 土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造土

12、的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 土的結(jié)構(gòu)是指土粒單土的結(jié)構(gòu)是指土粒單元的大小、形狀、相互排元的大小、形狀、相互排列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形成的綜合特征。成的綜合特征。蜂窩結(jié)構(gòu)蜂窩結(jié)構(gòu) 單粒結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu) 土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)絮凝結(jié)構(gòu)絮凝結(jié)構(gòu) 1、單粒結(jié)構(gòu)、單粒結(jié)構(gòu) 單粒結(jié)構(gòu)是碎石土和砂土的結(jié)構(gòu)特征。單粒結(jié)構(gòu)是碎石土和砂土的結(jié)構(gòu)特征。 緊密狀單粒結(jié)構(gòu)的土，強(qiáng)度較大，壓縮性較小，是較為良緊密狀單粒結(jié)構(gòu)的土，強(qiáng)度較大，壓縮性較小，是較為良好的天然地基；好的天然地基； 而具有疏松單粒結(jié)構(gòu)的土，其骨架不穩(wěn)定，當(dāng)受到振動(dòng)或而具有疏松單粒結(jié)構(gòu)的土，其骨架不穩(wěn)定，當(dāng)受到振動(dòng)或其他外力作用時(shí)，引起土體較大的變形，這種

13、土層如未經(jīng)處其他外力作用時(shí)，引起土體較大的變形，這種土層如未經(jīng)處理一般不宜作為建筑物的地基。理一般不宜作為建筑物的地基。 2、蜂窩結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu) 蜂窩狀結(jié)構(gòu)是以粉粒蜂窩狀結(jié)構(gòu)是以粉粒(0.0750.005mm)為主的土的結(jié)構(gòu)為主的土的結(jié)構(gòu)特征?？沙袚?dān)一般的水平靜荷載。但當(dāng)其承受較高水平荷載特征。可承擔(dān)一般的水平靜荷載。但當(dāng)其承受較高水平荷載或動(dòng)力荷載時(shí)，其結(jié)構(gòu)將破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的地基沉降?；騽?dòng)力荷載時(shí)，其結(jié)構(gòu)將破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的地基沉降。 3、絮狀結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu) 絮狀結(jié)構(gòu)是粘土顆粒特有的結(jié)構(gòu)特征。土的結(jié)構(gòu)形成以后，絮狀結(jié)構(gòu)是粘土顆粒特有的結(jié)構(gòu)特征。土的結(jié)構(gòu)形成以后，當(dāng)外界條件變化時(shí)，土的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生

14、變化。在取土試驗(yàn)或施當(dāng)外界條件變化時(shí)，土的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。在取土試驗(yàn)或施工過程中都必須盡量減少對土的擾動(dòng)，避免破壞土的原狀結(jié)工過程中都必須盡量減少對土的擾動(dòng)，避免破壞土的原狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 土的構(gòu)造是指在同一土層中的物質(zhì)成分土的構(gòu)造是指在同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)都相近的各部分之間的相互關(guān)系的特征。系的特征。 土的構(gòu)造最主要特征就是土的構(gòu)造最主要特征就是成層性，即層成層性，即層理構(gòu)造理構(gòu)造。它是。它是在土的形成過程中，由不同階在土的形成過程中，由不同階段沉積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色的不同，段沉積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色的不同，而沿豎向呈現(xiàn)的成層特征。

15、而沿豎向呈現(xiàn)的成層特征。 土的構(gòu)造的另一特征是土的土的構(gòu)造的另一特征是土的裂隙性裂隙性，如，如黃土的柱狀裂黃土的柱狀裂隙。裂隙的存在大大降低土體隙。裂隙的存在大大降低土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增大透水性，對工程不利。的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增大透水性，對工程不利。2.3 2.3 土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)一、土的三相比例指標(biāo)：指土的三相物質(zhì)在體積、質(zhì)量上的一、土的三相比例指標(biāo)：指土的三相物質(zhì)在體積、質(zhì)量上的比例關(guān)系。它反映了土的干燥與潮濕、疏松與緊密，是評價(jià)比例關(guān)系。它反映了土的干燥與潮濕、疏松與緊密，是評價(jià)土的工程性質(zhì)的最基本的物理性質(zhì)指標(biāo)，也是工程地質(zhì)勘察土的工程性質(zhì)的最基本的物理性質(zhì)指標(biāo)，也是工

16、程地質(zhì)勘察報(bào)告中不可缺少的基本內(nèi)容。報(bào)告中不可缺少的基本內(nèi)容。 二、土的三相圖二、土的三相圖三、土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)指標(biāo)（也稱試驗(yàn)指標(biāo)）三、土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)指標(biāo)（也稱試驗(yàn)指標(biāo)） 1、土的、土的密度（密度（）和重度）和重度( () )： 單位體積的土的質(zhì)量稱為土的密度。單位體積的土的單位體積的土的質(zhì)量稱為土的密度。單位體積的土的重力稱為土的重度。所謂單位體積就是包括孔隙體積在內(nèi)重力稱為土的重度。所謂單位體積就是包括孔隙體積在內(nèi)的體積。的體積。Vm （g/cmg/cm3 3） 測試方法：粘性土一般采用測試方法：粘性土一般采用環(huán)刀法環(huán)刀法。g (kN/m(kN/m3 3) )土的體積土的體積土土

17、的的質(zhì)質(zhì)量量2、土的含水量、土的含水量100 swmmw干干干干濕濕100 mmmw 含水量常用含水量常用烘干法烘干法測測定，定，它是描述土的干濕程度的重它是描述土的干濕程度的重要指標(biāo)。土的天然含水量變要指標(biāo)。土的天然含水量變化范圍很大，從干砂的含水化范圍很大，從干砂的含水量接近于零到蒙脫土的含水量接近于零到蒙脫土的含水量可達(dá)百分之幾百。量可達(dá)百分之幾百。 土中水的質(zhì)量土中水的質(zhì)量 mw w 與固體（土粒）質(zhì)量與固體（土粒）質(zhì)量 ms s 之比。之比。 3、土粒相對密度、土粒相對密度111wswsssVmd 砂土砂土砂質(zhì)粉土砂質(zhì)粉土粘質(zhì)粉土粘質(zhì)粉土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土粘土粘土2.652.692.7

18、02.712.712.732.742.76n 土粒相對密度變化不大，可按經(jīng)驗(yàn)值選取。土粒相對密度變化不大，可按經(jīng)驗(yàn)值選取。 n 測試方法：用測試方法：用比重瓶比重瓶法測定。法測定。 n 一般的土粒相對密度為：一般的土粒相對密度為：n 土的固體顆粒質(zhì)量與同體積土的固體顆粒質(zhì)量與同體積4時(shí)的純水質(zhì)量之比。時(shí)的純水質(zhì)量之比。 單位：單位：g/mg/m3 3四、換算指標(biāo)四、換算指標(biāo)1 1、干密度干密度 是指土的固相質(zhì)量是指土的固相質(zhì)量ms與土的總體積與土的總體積V之比。之比。 干重度：干重度： d d g (kN /m (kN /m3 3) )Vmsd（g/cmg/cm3 3） 干密度干密度d越大，土

19、越密實(shí)，強(qiáng)度就越高，水穩(wěn)定性越大，土越密實(shí)，強(qiáng)度就越高，水穩(wěn)定性越好。越好。 d常作為填土密實(shí)度的施工控制指標(biāo)。常作為填土密實(shí)度的施工控制指標(biāo)。 常見值：常見值： d （1.8） (g/cm(g/cm3 3) )2 2、飽和密度（、飽和密度（sat）和飽和重度）和飽和重度( (sat) ) 土的孔隙中全部為水所充滿時(shí)土的密度。土的孔隙中全部為水所充滿時(shí)土的密度。飽和重度：飽和重度：常見值：常見值： sat sat （1.1.8 82.2.3 3） (g/cm(g/cm3 3) )（g/cmg/cm3 3）Vmmswsatgsatsat (kN /m(kN /m3 3) )3

20、、有效密度、有效密度和有效重度和有效重度 n 有效密度有效密度水位以下的土體受到浮力作用時(shí)，單位水位以下的土體受到浮力作用時(shí)，單位體積的質(zhì)量。體積的質(zhì)量。n 有效重度（浮重度）有效重度（浮重度） 指扣除浮力以后的固相重指扣除浮力以后的固相重力與土的總體積之比。力與土的總體積之比。 sat w （g/cmg/cm3 3）wsatWSsVVgm 4、土的孔隙比、土的孔隙比en 指孔隙的體積指孔隙的體積VV與土粒的體積與土粒的體積VS之比。之比。n e是評價(jià)土的緊密程度的指標(biāo)。是評價(jià)土的緊密程度的指標(biāo)。 常見值：常見值： n 砂土砂土 e=0.51.0，當(dāng)，當(dāng)e1.0時(shí)為軟弱土。時(shí)為軟弱土。nnVV

21、esV 15、土、土 的孔隙率的孔隙率n%VVnV100 孔隙的體積孔隙的體積VV與土的總體積之比。與土的總體積之比。常見值：常見值：n=(3050)%een 16、土的飽和度、土的飽和度sr 孔隙中水的體積孔隙中水的體積VW與孔隙體積與孔隙體積VV之比。之比。n Sr和含水量和含水量w是反映土中含水程度的指標(biāo)。是反映土中含水程度的指標(biāo)。 n 常見值：常見值： sr01 飽和土：飽和土： sr1VWrVVS 五、三相比例指標(biāo)的相互換算五、三相比例指標(biāo)的相互換算n 利用換算公式求得全部計(jì)算指標(biāo)。利用換算公式求得全部計(jì)算指標(biāo)。 n 利用三相草圖計(jì)算物理指標(biāo)的方法：利用三相草圖計(jì)算物理指標(biāo)的方法：

22、（1）首先繪制三相草圖；）首先繪制三相草圖； （2）根據(jù)已知的三個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算其余的指標(biāo)。）根據(jù)已知的三個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算其余的指標(biāo)。 技巧：令技巧：令V=1或或VS=1，可使計(jì)算大為簡化。，可使計(jì)算大為簡化?！窘狻俊窘狻?1 1、繪三相草圖；、繪三相草圖；【例題】已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為：土的重度【例題】已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為：土的重度=17 kN/m=17 kN/m3 3，土粒，土粒重度重度s=27.2kN/m=27.2kN/m3 3和含水量和含水量w=10=10，求其余，求其余6 6個(gè)物理指標(biāo)。個(gè)物理指標(biāo)。土粒土粒水水氣氣2 2、設(shè)土的體積等于、設(shè)土的體積等于1 1，即，即 V = 1 = 1 則土的

23、質(zhì)量：則土的質(zhì)量：)(7 . 111017gVgVm 3 3、已知含水量已知含水量swswmmmmw1 .0, 1 .0 而而15.0,55.17 .1 wsswmmmmm7 .1 m55. 1 sm0 am0.15mw 4 4、土粒密度、土粒密度而：而：72. 2102 .27 gss 5 5、孔隙體積：孔隙體積： sssVm 6 6、水的體積：、水的體積：15.0115.0 wwwmV 1 V57.072.255.1 sssmV 土粒土粒水水氣氣55. 1 sm0 am15. 0 wm7 . 1 m28. 0 aV57. 0 sV15. 0 wV43. 057. 01 sVVVV7 7、氣

24、體的體積：、氣體的體積：28.015.043.0 wVaVVV43. 0 VV8 8、根據(jù)土的物理性質(zhì)指標(biāo)表達(dá)式可求出：、根據(jù)土的物理性質(zhì)指標(biāo)表達(dá)式可求出：（1）孔隙比：）孔隙比：75.057.043.0 sVVVe（2）孔隙率：）孔隙率：%43143.0 VVnV（3）飽和度：）飽和度：%3543. 015. 0 VWrVVS（4）干密度：）干密度：551.Vmsd （5）飽和密度：）飽和密度：98. 128. 07 . 1 VVmmawswsat （6）有效密度：）有效密度： sat w1.9810.98 (g/m3) (g/m3) (g/m3) 【例題【例題2 2】 已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為：

25、土的重度已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為：土的重度=18kN/m=18kN/m3 3 ，土，土粒密度粒密度s s=2=2.7g/cm7g/cm3 3 和含水量和含水量w w=12=12，求，求 e e , ,S Sr r 和和d d ?！窘狻窘? 1】 設(shè)土的體積等于設(shè)土的體積等于1 1，即，即 V = 1 = 1 則土的重力則土的重力 W = V = 18 = 18 kN 已知土粒的重力已知土粒的重力 Ws 與水的重力與水的重力Ww 之和等于土的重力之和等于土的重力W ，即，即: : W = Ws + Ww 水的重力水的重力 Ww 與土的重力與土的重力 Ws 之比等于含水量之比等于含水量w，則，則 Ww

26、wWs 0.120.12Ws 代入代入式（式（1 1）：）：Ws 0.120.12Ws W18 kN 解得：解得： Ws 16 kN Ww 2 kN 土粒體積：土粒體積： Vs s Ws / s sg = =0.60 m3 孔隙的體積：孔隙的體積：Vv v= = V - - Vs s =1 0.60 = 0.40 m3， 水的體積水的體積 ： Vw Ww/ w = 2/9.8 = = 2/9.8 = 0.20 m3。 根據(jù)三相指標(biāo)定義可計(jì)算孔隙比根據(jù)三相指標(biāo)定義可計(jì)算孔隙比e，飽和度，飽和度Sr r 和干重度和干重度 d d 的數(shù)值：的數(shù)值：67. 06 . 04 . 0 sVVVe5 . 0

27、4 . 02 . 0 VWrVVS3kN/m16 VWsd 孔隙比孔隙比e：飽和度飽和度Sr r : : 干重度干重度 d d ： 【解【解2 2】 直接利用表直接利用表2.72.7的換算公式計(jì)算：的換算公式計(jì)算： 67. 0118)12. 01(7 . 28 . 91)1( wes5 . 08 . 967. 07 . 28 . 912. 0 wsrewS 3kN/m1612. 01181 wd 孔隙比孔隙比e：飽和度飽和度Sr r : : 干重度干重度 d d ：【例題【例題2 2】 已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為：土的重度已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為：土的重度=18kN/m=18kN/m3 3，土粒，土粒密度密

28、度s s=2=2.7g/cm7g/cm3 3和含水量和含水量w w=12=12，求，求e，Sr 和和d 。2.4 2.4 無粘性土無粘性土的密實(shí)度的密實(shí)度土的名稱土的名稱密實(shí)密實(shí)中密中密稍密稍密松散松散礫砂、粗砂、礫砂、粗砂、 中砂中砂e0.85細(xì)砂、粉砂細(xì)砂、粉砂e0.95一、無粘性土密實(shí)度的工程意義一、無粘性土密實(shí)度的工程意義 砂、卵石等無粘性土的密實(shí)度對其工程性質(zhì)具有重要的砂、卵石等無粘性土的密實(shí)度對其工程性質(zhì)具有重要的影響。密實(shí)的無粘性土具有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，是影響。密實(shí)的無粘性土具有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，是良好的建筑物地基；但松散的無粘性土土，尤其是飽和的松良好的建筑物地

29、基；但松散的無粘性土土，尤其是飽和的松散砂土，強(qiáng)度低，且水穩(wěn)定性很差，容易產(chǎn)生流砂、液化等散砂土，強(qiáng)度低，且水穩(wěn)定性很差，容易產(chǎn)生流砂、液化等工程事故。對砂土評價(jià)的主要問題是正確地劃分其密實(shí)度。工程事故。對砂土評價(jià)的主要問題是正確地劃分其密實(shí)度。 二、工程中劃分密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)二、工程中劃分密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn) 1、以孔隙比、以孔隙比e為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)2 2、以相對密實(shí)度、以相對密實(shí)度Dr為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)minmaxmaxeeeeDr 密實(shí)度密實(shí)中密疏松相對密實(shí)度Dr 10.670.670.330.330砂土密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn)砂土密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn) 砂土的相對密實(shí)度砂土的相對密實(shí)度D Dr r：砂土處于密實(shí)狀態(tài)時(shí)，其孔隙

30、：砂土處于密實(shí)狀態(tài)時(shí)，其孔隙比比e eminmin稱為最小孔隙比；處于最疏松狀態(tài)時(shí)的孔隙比則稱稱為最小孔隙比；處于最疏松狀態(tài)時(shí)的孔隙比則稱為最大孔隙比為最大孔隙比e emaxmax，e e為土的天然孔隙比。為土的天然孔隙比。3 3、以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)、以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N N為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn) N值值 N 10 10N 15 15N 30 N30密實(shí)度密實(shí)度松散松散稍密稍密中密中密密實(shí)密實(shí)巖土工程勘察規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（GB 50021-94) GB 50021-94) 按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N N確定砂土密實(shí)度確定砂土密實(shí)度 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：是用規(guī)定的錘重（：是用規(guī)定的錘

31、重（63.5kg63.5kg）和落距）和落距（76cm76cm）把標(biāo)準(zhǔn)貫入器（帶有）把標(biāo)準(zhǔn)貫入器（帶有刃口刃口的對開管，的對開管，外徑外徑50mm50mm，內(nèi)，內(nèi)徑徑35mm35mm）打入土中，記錄貫入一定深度（）打入土中，記錄貫入一定深度（30cm30cm）所需的）所需的錘擊錘擊數(shù)數(shù)N N的的原位原位測試方法。測試方法。N N反映了土層的反映了土層的松密和軟硬程度松密和軟硬程度，是一，是一種簡便的測試手段。種簡便的測試手段。2.5 2.5 粘性土的物理特性粘性土的物理特性一、粘性土的狀態(tài)與界限含水量一、粘性土的狀態(tài)與界限含水量 1、土的狀態(tài)、土的狀態(tài) n 含水量大時(shí)，土呈含水量大時(shí)，土呈流動(dòng)

32、狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)； n 含水量減小時(shí)，土由流動(dòng)狀態(tài)過渡到含水量減小時(shí)，土由流動(dòng)狀態(tài)過渡到可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)； n 含水量繼續(xù)減小，土由可塑狀態(tài)過渡到含水量繼續(xù)減小，土由可塑狀態(tài)過渡到半固體狀態(tài)半固體狀態(tài)； n 含水量低時(shí)，土由半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)為含水量低時(shí)，土由半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)為固體狀態(tài)固體狀態(tài)。0swpwLw 固態(tài)固態(tài)半固態(tài)半固態(tài)可可塑塑態(tài)態(tài)液態(tài)液態(tài)含水量含水量2、土的可塑性：指土可塑成任何形狀而不發(fā)生裂縫，并、土的可塑性：指土可塑成任何形狀而不發(fā)生裂縫，并在外力解除后能保持已有的形狀而不恢復(fù)原狀的性質(zhì)。在外力解除后能保持已有的形狀而不恢復(fù)原狀的性質(zhì)。3、界限含水量：土從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)時(shí)，含水量、界

33、限含水量：土從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)時(shí)，含水量分界點(diǎn)稱為界限含水量。分界點(diǎn)稱為界限含水量。 液限液限WL：流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)的分界含水量。：流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)的分界含水量。 n 測定方法：采用錐式液限儀或碟式液限儀測定。測定方法：采用錐式液限儀或碟式液限儀測定。塑限塑限WP：可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)的分界含水量?？伤軤顟B(tài)與半固體狀態(tài)的分界含水量。 測定方法：搓條法。當(dāng)搓的土條直徑為測定方法：搓條法。當(dāng)搓的土條直徑為3mm3mm時(shí)斷裂為若干時(shí)斷裂為若干段，段，此時(shí)測得的土條含水量即為該土的塑限。此時(shí)測得的土條含水量即為該土的塑限。 縮限縮限WS：半固態(tài)到固態(tài)的分界含水量。：半固態(tài)到固態(tài)的分界含水量。

34、二、塑性指數(shù)二、塑性指數(shù)I IP P n 定義：可塑性是粘性土區(qū)別于砂土的重要特征。可塑性定義：可塑性是粘性土區(qū)別于砂土的重要特征。可塑性大小用土處于塑性狀態(tài)的含水量的變化范圍來衡量，該范圍大小用土處于塑性狀態(tài)的含水量的變化范圍來衡量，該范圍即為塑性指數(shù)。即為塑性指數(shù)。n 工程應(yīng)用：用工程應(yīng)用：用I IP P作為粘性土和粉土的定名標(biāo)準(zhǔn)。作為粘性土和粉土的定名標(biāo)準(zhǔn)。 I IP P 17 17 ： 粘土：粘土： 10 I10 IP P 17 17 ： 粉質(zhì)粘土：粉質(zhì)粘土： I IP P 10 10 ： 粉土粉土 n I IP P越大，土的可塑性越好，吸水能力越強(qiáng)。習(xí)慣上，越大，土的可塑性越好，吸水

35、能力越強(qiáng)。習(xí)慣上，I IP P用不帶的數(shù)值表示。用不帶的數(shù)值表示。pLpWWI 三、液性指數(shù)三、液性指數(shù)I IL L I IL L反映土的軟硬程度和干濕狀態(tài)。反映土的軟硬程度和干濕狀態(tài)。 工程應(yīng)用：根據(jù)工程應(yīng)用：根據(jù)I IL L確定粘性土的狀態(tài)。確定粘性土的狀態(tài)。PPPLPLIWWWWWWI 定義：粘性土的液性指數(shù)為天然含水量定義：粘性土的液性指數(shù)為天然含水量W W與塑限與塑限W WP P的差的差值和液限值和液限W WL L與塑限與塑限W WP P差值之比。差值之比。 狀態(tài)狀態(tài)堅(jiān)硬堅(jiān)硬硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑流塑流塑液性指數(shù)液性指數(shù)IL00 IL0.250.25IL0.750.751.0 粘性

36、土的狀態(tài)粘性土的狀態(tài)四、靈敏度和觸變性四、靈敏度和觸變性 工程應(yīng)用：基礎(chǔ)工程施工中必須注意保護(hù)基槽，盡量工程應(yīng)用：基礎(chǔ)工程施工中必須注意保護(hù)基槽，盡量減少對土的擾動(dòng)。減少對土的擾動(dòng)。uutqqS q 靈敏度：原狀土和重塑土試樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值。靈敏度：原狀土和重塑土試樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值。 飽和粘性土靈敏度的分類飽和粘性土靈敏度的分類類別類別低敏度低敏度中等敏度中等敏度高敏度高敏度靈敏度靈敏度1.0 St2.02.0 4.0q 觸變性：粘性土結(jié)構(gòu)遭破壞，強(qiáng)度降低，但隨時(shí)間發(fā)觸變性：粘性土結(jié)構(gòu)遭破壞，強(qiáng)度降低，但隨時(shí)間發(fā)展土體強(qiáng)度恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)。展土體強(qiáng)度恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)。 2.6

37、2.6 土的滲透性土的滲透性一、滲流模型一、滲流模型 q 對滲流作出對滲流作出假設(shè)假設(shè)： 1、不考慮滲流路徑、不考慮滲流路徑迂回曲折，只分析迂回曲折，只分析其主要流向。其主要流向。 2、不考慮土體顆粒、不考慮土體顆粒間的影響，認(rèn)為孔間的影響，認(rèn)為孔隙和土粒所占空間隙和土粒所占空間均被滲流所充滿。均被滲流所充滿。n滲透性：土孔隙中的自由水在重力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)滲透性：土孔隙中的自由水在重力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，稱為土的滲透性。象，稱為土的滲透性。q 為了使?jié)B流模型在滲流特性上與真實(shí)的滲流一致，為了使?jié)B流模型在滲流特性上與真實(shí)的滲流一致，模型模型還應(yīng)符合以下要求：還應(yīng)符合以下要求： （1）在同一

38、過水?dāng)嗝妫瑵B流模型的流量等于真實(shí)滲流）在同一過水?dāng)嗝?，滲流模型的流量等于真實(shí)滲流的流量；的流量； （2）在任一界面上，滲流模型的壓力與真實(shí)滲流的壓）在任一界面上，滲流模型的壓力與真實(shí)滲流的壓力相等；力相等； （3）在相同體積內(nèi)，滲流模型所受到的阻力與真實(shí)滲）在相同體積內(nèi)，滲流模型所受到的阻力與真實(shí)滲流所受到的阻力相等。流所受到的阻力相等。q 滲流模型的平均流速滲流模型的平均流速 V： V=q / A （m/s)單位時(shí)間內(nèi)流過截單位時(shí)間內(nèi)流過截面積面積A的水量的水量(m3/s)過水?dāng)嗝婷娣e過水?dāng)嗝婷娣e(m2) 真實(shí)滲流的流速真實(shí)滲流的流速V0為：為： V0=q/A0 則：則： V/V0 = A0

39、/A = n相應(yīng)于斷面相應(yīng)于斷面A中所中所包含的孔隙面積包含的孔隙面積孔隙率孔隙率二、土的層流滲透定律（達(dá)西定律）二、土的層流滲透定律（達(dá)西定律）q 達(dá)西定律：土中水的滲透速度達(dá)西定律：土中水的滲透速度v v與水頭梯度與水頭梯度i i成正比。成正比。lHHlH21 i即即 v = k i q /A 或或 q = kiA式中：式中： v v滲流速度（滲流速度（m/s); m/s); k k滲透系數(shù)（滲透系數(shù)（m/s); m/s); i i水頭梯度，即沿水頭梯度，即沿水流方向單位長度上水流方向單位長度上的水頭差。的水頭差。 達(dá)西滲透定律達(dá)西滲透定律kiLhkvkiAvAq一、達(dá)西滲透定律一、達(dá)西滲

40、透定律 ivo砂土砂土ibivo密實(shí)粘土密實(shí)粘土vcrvkivc iivo礫土礫土 達(dá)西滲透定律達(dá)西滲透定律一、達(dá)西滲透定律一、達(dá)西滲透定律 1vvqvAvevvAAneAAvkiAvAqeevnvv1 達(dá)西滲透定律達(dá)西滲透定律一、達(dá)西滲透定律一、達(dá)西滲透定律 2.7 2.7 土的壓實(shí)性土的壓實(shí)性土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 土的壓實(shí)性：土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓土的壓實(shí)性：土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓等方法調(diào)整土粒排列，進(jìn)而增加密實(shí)度的性質(zhì)。實(shí)等方法調(diào)整土粒排列，進(jìn)而增加密實(shí)度的性質(zhì)。實(shí)際工程中采用壓實(shí)的方法歸納為際工程中采用壓實(shí)的方法歸納為碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三類。粘性土在進(jìn)行碾

41、壓或夯實(shí)時(shí)出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。三類。粘性土在進(jìn)行碾壓或夯實(shí)時(shí)出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。d 含水量不同，改變土中顆粒間的作用力，改變含水量不同，改變土中顆粒間的作用力，改變土的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，影響者土體的壓實(shí)性。土的干密土的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，影響者土體的壓實(shí)性。土的干密度度 是反映土的密實(shí)度的重要指標(biāo)，它與土的含水是反映土的密實(shí)度的重要指標(biāo)，它與土的含水量、壓實(shí)能量和填土的性質(zhì)等有關(guān)。量、壓實(shí)能量和填土的性質(zhì)等有關(guān)。 1、擊實(shí)曲線、擊實(shí)曲線 wop：在一定夯：在一定夯擊能量下填土最易擊能量下填土最易壓實(shí)并獲得最大密壓實(shí)并獲得最大密實(shí)度的含水量稱作實(shí)度的含水量稱作土的土的最優(yōu)含水量最優(yōu)含水量（最佳含水量）。（最佳含水量）。

42、：在最優(yōu)含水量下得到的干密度稱作填土的：在最優(yōu)含水量下得到的干密度稱作填土的最大干密度。最大干密度。dmax 2、含水量的影響、含水量的影響 3、 土的級配的影響土的級配的影響 級配良好的土，壓實(shí)時(shí)細(xì)顆粒能填充到粗顆粒形成級配良好的土，壓實(shí)時(shí)細(xì)顆粒能填充到粗顆粒形成的孔隙中，獲得較高的干密度。反之，顆粒級配越均勻的孔隙中，獲得較高的干密度。反之，顆粒級配越均勻壓實(shí)效果越差；對于粘性土，壓實(shí)效果與粘土礦物成分壓實(shí)效果越差；對于粘性土，壓實(shí)效果與粘土礦物成分含量有關(guān)。含量有關(guān)。含水量與干密度關(guān)系曲線含水量與干密度關(guān)系曲線擊實(shí)試驗(yàn)擊實(shí)試驗(yàn)是研究土的壓實(shí)性能的室內(nèi)試驗(yàn)方是研究土的壓實(shí)性能的室內(nèi)試驗(yàn)方法

43、。法。(1)峰值峰值 (2)擊實(shí)曲線位于理論飽和曲線左側(cè) (3)擊實(shí)曲線的形態(tài) 影響擊實(shí)效果的因素影響擊實(shí)效果的因素 (1)含水量的影響含水量的影響 A：對較干的土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，不能使土充分壓實(shí)；：對較干的土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，不能使土充分壓實(shí)； B： 對較濕的土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。對較濕的土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。 在含水量小于最優(yōu)含水量時(shí)，土的抗剪強(qiáng)度和模量均在含水量小于最優(yōu)含水量時(shí)，土的抗剪強(qiáng)度和模量均比最優(yōu)含水量時(shí)高；但將其浸泡后，其強(qiáng)度損失很大。只比最優(yōu)含水量時(shí)高；但將其浸泡后，其強(qiáng)度損失很大。只有在最優(yōu)含水量時(shí)浸水飽和后的強(qiáng)度損失小，壓實(shí)土的穩(wěn)有在最優(yōu)含水量時(shí)浸水飽和后的

44、強(qiáng)度損失小，壓實(shí)土的穩(wěn)定性最好。定性最好。 (2)擊實(shí)功能的影響擊實(shí)功能的影響 (3)不同土類和級配的影響不同土類和級配的影響擊實(shí)功能對擊實(shí)曲線的影響擊實(shí)功能對擊實(shí)曲線的影響圖1.16 工地試驗(yàn)與普氏擊實(shí)試驗(yàn)的比較 a羊足碾、碾壓6遍；b羊足碾、碾壓12遍；c羊足碾，碾壓24遍；d普氏擊實(shí)儀 壓實(shí)特性在現(xiàn)壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)場填土中的應(yīng)用用為了便于工地壓實(shí)質(zhì)量的控制，可采用壓實(shí)系數(shù)來表示,即2.8 2.8 土的工程分類土的工程分類一、概述一、概述 土的分類是建筑、道路、橋梁工程勘察與設(shè)計(jì)的前提，土的分類是建筑、道路、橋梁工程勘察與設(shè)計(jì)的前提，是工程勘測評價(jià)的基本內(nèi)容。是工程勘測評價(jià)的基本內(nèi)

45、容。 土的工程分類原則：土的工程分類是把不同的土分別安土的工程分類原則：土的工程分類是把不同的土分別安排到各個(gè)具有相近性質(zhì)的組合中去，其目的是為了人們有可排到各個(gè)具有相近性質(zhì)的組合中去，其目的是為了人們有可能根據(jù)同類土已知的性質(zhì)去評價(jià)其工程特性，或?yàn)楣こ處熖崮芨鶕?jù)同類土已知的性質(zhì)去評價(jià)其工程特性，或?yàn)楣こ處熖峁┮粋€(gè)可供采用的描述與評價(jià)土的方法。供一個(gè)可供采用的描述與評價(jià)土的方法。 土的分類標(biāo)準(zhǔn)，各行業(yè)的分類標(biāo)準(zhǔn)有差異。如土的分類標(biāo)準(zhǔn)，各行業(yè)的分類標(biāo)準(zhǔn)有差異。如建筑物建筑物地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范是把是把土分成巖石、碎石土、砂土、土分成巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。

46、粉土、粘性土、人工填土。 土的分類依據(jù)：影響土的工程性質(zhì)的三個(gè)主要因素土的分類依據(jù)：影響土的工程性質(zhì)的三個(gè)主要因素是土的三相組成、土的是土的三相組成、土的物理狀態(tài)物理狀態(tài)和土的和土的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。起主。起主要作用的是要作用的是三相組成三相組成，三相組成中最重要的又是固，三相組成中最重要的又是固體顆粒。體顆粒。 工程上以土中顆粒直徑大于工程上以土中顆粒直徑大于0.075mm的質(zhì)量占全的質(zhì)量占全部土粒質(zhì)量的部土粒質(zhì)量的50作為第一個(gè)分類的界限。作為第一個(gè)分類的界限。大于大于50的稱為粗粒土的稱為粗粒土，小于小于50的稱為細(xì)粒土的稱為細(xì)粒土。 粗粒土粗粒土的工程性質(zhì)，很大程度上取決于土的的工程性質(zhì)，很大

47、程度上取決于土的粒徑粒徑級配，按其級配累積曲線再分為細(xì)類級配，按其級配累積曲線再分為細(xì)類。 細(xì)粒土細(xì)粒土的工程性質(zhì)不僅與級配有關(guān)，還與土粒的的工程性質(zhì)不僅與級配有關(guān)，還與土粒的礦物成分和形狀均有密切關(guān)系，因此，礦物成分和形狀均有密切關(guān)系，因此，多用塑性指多用塑性指數(shù)或者液限加塑性指數(shù)作為分類指標(biāo)。數(shù)或者液限加塑性指數(shù)作為分類指標(biāo)。二、土的分類二、土的分類建筑物地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑物地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范土土巖石巖石粗粒土粗粒土細(xì)粒土細(xì)粒土碎石土碎石土砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土人工填土人工填土漂石、塊石漂石、塊石卵石、碎石卵石、碎石園礫、角礫園礫、角礫礫砂礫砂粗砂粗砂中砂中砂細(xì)砂細(xì)砂粉砂粉砂

48、粘土粘土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土 2.8 地基土的工程分類地基土的工程分類 巖石1、碎石土的分類、碎石土的分類土的名稱土的名稱顆粒形狀顆粒形狀粒組含量粒組含量漂石漂石 塊石塊石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粒徑大于粒徑大于200mm的顆粒含量的顆粒含量 超過總質(zhì)量的超過總質(zhì)量的50卵石卵石 碎石碎石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粒徑大于粒徑大于20mm的顆粒含量的顆粒含量 超過總質(zhì)量的超過總質(zhì)量的50圓礫圓礫 角礫角礫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粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量的顆粒含量 超過總質(zhì)量的超過總質(zhì)量的50碎石土：碎石

49、土：粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的顆粒含量超過總質(zhì)量50的土。的土。 碎石土的分類碎石土的分類重型圓錐動(dòng)力觸重型圓錐動(dòng)力觸探錘擊數(shù)探錘擊數(shù)N N63.563.5N N63.563.55 5 N N63.563.510 1020密實(shí)度密實(shí)度松散松散稍密稍密中密中密密實(shí)密實(shí)碎石土的密實(shí)度碎石土的密實(shí)度2 2、砂土分類、砂土分類砂土分類砂土分類土的名稱土的名稱粒組含量粒組含量礫砂礫砂粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量占總質(zhì)量的的顆粒含量占總質(zhì)量的2550粗砂粗砂粒徑大于粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的的顆粒含量超過總質(zhì)量的50中砂中砂粒徑大于粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過總質(zhì)

50、量的的顆粒含量超過總質(zhì)量的50細(xì)砂細(xì)砂粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的的顆粒含量超過總質(zhì)量的85（1） 粉砂粉砂粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的的顆粒含量超過總質(zhì)量的50（2） 砂土：砂土：指粒徑大于指粒徑大于2mm2mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量的的顆粒含量不超過總質(zhì)量的5050且粒且粒徑大于徑大于0.075mm0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的的顆粒含量超過總質(zhì)量的5050的土。的土。3 3、細(xì)粒土的分類、細(xì)粒土的分類細(xì)粒土的分類細(xì)粒土的分類塑性指數(shù)塑性指數(shù)土的名稱土的名稱I IP P 17 17 粘土粘土10 I10 IP P 17 17 粉質(zhì)粘土粉

51、質(zhì)粘土I IP P 1010 粉土粉土砂質(zhì)粉土（粒徑小于砂質(zhì)粉土（粒徑小于0.005mm0.005mm的顆的顆粒含量小于等于總質(zhì)量的粒含量小于等于總質(zhì)量的1010）粘質(zhì)粉土（粒徑小于粘質(zhì)粉土（粒徑小于0.005mm0.005mm的顆的顆粒含量超過總質(zhì)量的粒含量超過總質(zhì)量的1010）細(xì)粒土細(xì)粒土：是指粒徑大于是指粒徑大于0.075mm0.075mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量的的顆粒含量不超過總質(zhì)量的5050的土。的土。4 4、人工填土、人工填土人工填土人工填土：由于人類活動(dòng)而堆積的土，其物質(zhì)成分雜亂，均：由于人類活動(dòng)而堆積的土，其物質(zhì)成分雜亂，均勻性較差。勻性較差。 （1 1）素填土：由碎石、砂土、

52、粉土、粘性土等組成的填）素填土：由碎石、砂土、粉土、粘性土等組成的填土。土。 （2 2）雜填土：含有大量建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾）雜填土：含有大量建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾等雜物的填土。等雜物的填土。 （3 3）沖填土：由水力沖填泥砂形成的填土。）沖填土：由水力沖填泥砂形成的填土。5 5、特殊土、特殊土 具有一定分布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、狀態(tài)和具有一定分布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特征的土。大體可分為結(jié)構(gòu)特征的土。大體可分為軟土、紅粘土、黃土、膨脹土、軟土、紅粘土、黃土、膨脹土、多年凍土和鹽漬土多年凍土和鹽漬土等。等。 公路土工試驗(yàn)規(guī)程公路土工試驗(yàn)規(guī)程（JTJ051

53、93） 的土的分類標(biāo)準(zhǔn)的土的分類標(biāo)準(zhǔn)土類土類劃分標(biāo)準(zhǔn)劃分標(biāo)準(zhǔn)亞類亞類劃分標(biāo)準(zhǔn)劃分標(biāo)準(zhǔn)巨粒土巨粒土巨粒含量超過巨粒含量超過50漂（卵）石漂（卵）石巨粒含量巨粒含量75100漂（卵）石夾土漂（卵）石夾土 巨粒含量巨粒含量5075粗粒土粗粒土粗粒含量超過粗粒含量超過50 礫類土礫類土礫粒含量超過礫粒含量超過50砂類土砂類土砂粒含量超過砂粒含量超過50細(xì)粒土細(xì)粒土細(xì)粒含量超過細(xì)粒含量超過50 粉質(zhì)土粉質(zhì)土位于塑性圖位于塑性圖A線下方線下方粘質(zhì)土粘質(zhì)土位于塑性圖位于塑性圖A線上方線上方2.8 2.8 土的動(dòng)力特性土的動(dòng)力特性2.8.1 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 土的壓實(shí)性：土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓土的壓實(shí)性：土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓等方法調(diào)整土粒排列，進(jìn)而增加密實(shí)度的性質(zhì)。實(shí)等方法調(diào)整土粒排列，進(jìn)而增加密實(shí)度的性質(zhì)。實(shí)際工程中采用壓實(shí)的方法歸納為際工程中采用壓實(shí)的方法歸納為碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三類。粘性土在進(jìn)行碾壓或夯實(shí)時(shí)出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。三類。粘性土在進(jìn)行碾壓或夯實(shí)時(shí)出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。d 含水量不同，改變土中顆粒間的作用力，改變含水量不同，改變土中顆粒間的作用力，改變土的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，影響者土體的壓