土力學第二章

1、關(guān)于土力學第二章第一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 土的生成和演變 第二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月土的形成：地質(zhì)歷史的產(chǎn)物，是地球表面的整體 巖石在大氣中經(jīng)受自然力和自然環(huán)境的長期風化作用形成。反向過程：土經(jīng)過很長的地質(zhì)年代，發(fā)生復雜的物理化學變化，逐漸壓密、巖化，最終又可形成巖石。循環(huán)演變：巖石土巖石土。重復進行。第三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月風化作用（1）物理風化 地質(zhì)構(gòu)造力；溫度變化；冰凍作用；碰撞作用。顆粒大小發(fā)生改變，化學成分保持不變。生成原生礦物。第四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）化學風化 水解作用；水化

2、作用；氧化作用；溶解作用 礦物化學成分變化，形成次生礦物。 正長石 高磷石(水解 )（3）生物風化 植物根分泌有機酸；遺體腐爛；微生物作用 動植物或人類活動的影響。第五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月小結(jié)： （1）物理風化 （2）化學風化 （3）生物風化需要注意： a、上述風化作用常常是同時存在的。 b、不同地區(qū)，自然條件不同，風化作用有主次。 c、風化作用由地表向下逐漸減弱第六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 土的組成一、土的三相組成第七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月土的三個基本特征 1、土的碎散性 2、三相性 3、自然變異性第八張，PPT共

3、一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）土的礦物成分與粒組關(guān)系（見下表1）二、土的固相有機質(zhì)含量超過3%5%的土應注明，不宜作為填筑材料。第九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月表1 土的礦物成分與粒組的關(guān)系第十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）粒組的劃分和顆粒級配曲線（1）幾個基本概念粒度:土粒的大小稱為粒度。粒度成分：不同粒徑顆粒的相對含量（顆粒級配）。粒組：性質(zhì)相近的土粒合并為組。a、粒組間的分界線是人為劃定的;b、劃分時應使粒組界限與粒組性質(zhì)的變化相適應;c、按一定的比例遞減關(guān)系劃分粒組的界限值。d、表2給出國內(nèi)常用的粒組劃分方法。第十一張，PPT共一百一十

4、七頁，創(chuàng)作于2022年6月表2 粒組的劃分（公路土工試驗規(guī)程JTJ051-93第十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）粒度成分測定方法 我們知道，土體常常是由多種不同粒組的混合物。往往以礫石和砂粒為主要成分的土稱為粗粒土，也稱為無粘性土。以粉粒、粘粒和膠粒為主的土，稱為細粒土，也稱為粘性土。顯然，土的性質(zhì)取決于不同粒組的相對含量。為了確定各粒組的相對含量，需用試驗的方法將粒組區(qū)分開來，這種試驗方法統(tǒng)稱為顆粒分析試驗。其試驗方法有篩分法和沉降法兩種。分界粒徑為0.075.第十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月a. 篩分法：適用于粒徑大于0.075mm的粗顆粒土。圖

5、1 擺篩圖第十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量的百分數(shù) 。第十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月b. 沉降分析法：適用于粒徑小于0.075mm的細顆粒土。 斯托克斯(stokes)定理：顆粒下沉速度與顆粒直徑的平方成正比。 c. 綜合分析 篩分法和沉降分析法結(jié)合第十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）粒度成分及其表示方法表格法顆粒級配曲線法（見圖1-1）三角坐標法第十八

6、張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月表格法例：從干砂樣中稱取質(zhì)量1000g的式樣，放入標準篩中，經(jīng)充分振搖后，稱得各級篩上留存的土粒質(zhì)量，見下表中的第二行，試求土內(nèi)各粒組的土粒質(zhì)量。篩 孔 徑（mm）2.01.00.50.250.150.075底盤各級篩上的土粒質(zhì)量（g）10010025030010050100小于各級篩孔徑的土粒含量（%）908055251510第十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 顆粒級配曲線第二十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 顆粒級配曲線用半對數(shù)制表示顆粒級配曲線橫坐標(按對數(shù)比例尺)：表示某一粒徑（d）；縱坐標：表示小于某一粒

7、徑的土粒百分含量（%）。由顆粒級配曲線可知道某一粒徑范圍的百分含量！問題：如何判斷級配的好壞？第二十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 兩個指標表示大小、均勻程度及其級配情況 不均勻系數(shù)： d60（限定粒徑）小于該粒徑的含量占總量的60% d10（有效粒徑）小于該粒徑的含量占總量的10%該指標考慮了大顆粒和小顆粒含量的差異；Cu愈大，顆粒愈不均勻；第二十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月d30（連續(xù)粒徑）小于該粒徑的含量占總量的30% 曲率系數(shù)： 該指標考慮了中間粒徑的 影響；Cc大于3，曲率變化快，土均勻；Cc小于1，曲率變化平緩，中間顆粒少；第二十三張，PPT共

8、一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月a、級配良好土：曲線光滑連續(xù)，不存在平臺段，坡度平緩 滿足Cu5及Cc=1-3兩個條件土級配優(yōu)劣的標準圖2 土的顆粒級配曲線（圖2的B土曲線）第二十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月b、級配不良土：級配曲線坡度陡峭，粗細顆粒均勻； 級配曲線存在平臺段，即存在不連續(xù)粒徑。 不能同時滿足Cu5及Cc=1-3兩個條件 圖2 土的顆粒級配曲線（圖2 的C土和A土曲線）第二十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 顆粒級配曲線第二十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、土的液相 在自然界中，土中總是含有水的，土的液相就是指水以及各種

9、離子的液體。土中水的狀態(tài)可以為液態(tài)、固態(tài)或氣態(tài)。土中細粒愈多，土的分散愈大，水對土性質(zhì)的影響也愈大。研究土中的水，必須考慮水在土中存在的狀態(tài)及其與土的相互作用。 第二十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)合水示意圖第二十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）結(jié)晶水 它是存在于礦物的晶體格架內(nèi)部或參與到礦物構(gòu)造中的水。只有在溫度比較高（80680）的情況下才能化為氣態(tài)水而與土粒分離?？梢园呀Y(jié)晶水當作礦物顆粒的一部分。（2）結(jié)合水 結(jié)合水是由土顆粒表面水分子吸附在土粒表面的一層水，分為強結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。第三十

10、張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月強結(jié)合水 強結(jié)合水存在于最靠近土顆粒表面處，水分子和水化離子排列的非常緊密，一般其密度大于1，并有過冷現(xiàn)象。這種水牢固的結(jié)合在土粒表面，其性質(zhì)接近于固體，所以具有極大的粘滯性、彈性及抗剪強度。弱結(jié)合水 在距土粒表面較遠處的結(jié)合水稱為弱結(jié)合水，也稱為薄膜水。由于其引力降低，弱結(jié)合水的水分子排列就不如強結(jié)合水緊密，這層水不能傳遞靜水壓力。由于這種水的存在，使土具有可塑性。第三十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）自由水 自由水存在于土粒電場影響范圍之外，其性質(zhì)與普通水相同，服從重力定律，傳遞靜水壓力。自由水按其移動所受作用力的不同，分

11、為毛細水和重力水。重力水 重力水位于地下水位以下，在重力或壓力差作用下能產(chǎn)生滲流，對土顆粒和結(jié)構(gòu)物都具有浮力作用，在土力學計算中應考慮這種滲流及浮力的作用。第三十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月毛細水 毛細水是受水與空氣交界面的張力作用而存在于細小孔隙中的自由水，一般存在于地下水位以上的透水層中。毛細水在重力和表面張力作用下，能沿著土的細孔隙從潛水面上升一定的高度。其上升的高度和孔隙的大小有關(guān)。 在工程中需研究毛細水的上升高度和速度，因為毛細水的上升會使地基潮濕，強度降低，變形增大。四、土的氣相第三十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)性：指

12、土的物質(zhì)組成(主要指土?；驁F粒，也包括孔隙)的空間相互排列，以及土粒間的聯(lián)結(jié)特征的綜合。土結(jié)構(gòu)的影響：對土的物理力學性質(zhì)有重要的影響。土結(jié)構(gòu)的變化和意義：土的結(jié)構(gòu)在形成過程中及形成之后，當外界條件變化時都會使土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。粒間的結(jié)合力第三十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）粗粒土（無粘性土）的結(jié)構(gòu) 粗粒土的比表面積小，在粒間的作用力中，重力起決定性作用。粗顆粒在重力作用下下沉時，一旦與已經(jīng)穩(wěn)定的顆粒相接觸，找到自己的平衡位置，穩(wěn)定下來，就形成了單粒結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特點是顆粒之間是點與點的接觸。 在下沉過程中如果沒有遇到很高的壓力，特別是沒有受到動力作用時，就形成了松散的

13、單粒結(jié)構(gòu)。 反之，就形成了密實的單粒結(jié)構(gòu)。 見下圖第三十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月圖A 砂土結(jié)構(gòu)第三十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）粗粒土（無粘性土）的結(jié)構(gòu)呈松散單粒結(jié)構(gòu)的土。其骨架是不穩(wěn)定的，當受到震動或其他外力作用時，土粒易于發(fā)生移動，土中孔隙劇烈減少，會引起土的極大變形，因此，這種土如未經(jīng)處理一般不宜作為建筑物的地基。呈密實狀結(jié)構(gòu)的單粒土。由于其土粒排列緊密，在動、靜荷載作用下都不會產(chǎn)生較大的變形和沉降，所以其強度大、壓縮性小，是較為良好的天然地基。 第三十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月密實狀態(tài)疏松狀態(tài)第三十八張，PPT共一

14、百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）細粒土的結(jié)構(gòu)粒間粘結(jié)力 在沉降過程中，重力不起重要的作用。在結(jié)構(gòu)形成中，其他的粒間力起主導作用，包括：（1）范德華力（2）庫倫力（3）膠結(jié)作用力（4）毛細壓力第三十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）細粒土的結(jié)構(gòu)細粒土結(jié)構(gòu) 細粒土的天然結(jié)構(gòu)就是在其沉降過程中由以上這些力共同作用而形成的。（1）蜂窩結(jié)構(gòu)（主要是粉粒0.0750.005）（2）絮狀結(jié)構(gòu)（主要由粘粒，小于0.005）（3）片堆結(jié)構(gòu)和片架結(jié)構(gòu)第四十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月蜂窩結(jié)構(gòu)：顆粒間點與點接觸，由于彼此之間引力大于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位

15、,很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu) 。蜂窩結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)：細微粘粒大都呈針狀或片狀，質(zhì)量極輕，在水中處于懸浮狀態(tài)。當懸液介質(zhì)發(fā)生變化時，土粒表面的弱結(jié)合水厚度減薄，粘?；ハ嘟咏?，凝聚成絮狀物下沉，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)。 絮狀結(jié)構(gòu)第四十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月a 單粒非絮凝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)b 粒組的非絮凝結(jié)構(gòu)d 單粒的角-角凝絮結(jié)構(gòu)e 粒組的角-面絮凝結(jié)構(gòu)f 粒組的角-角絮凝結(jié)構(gòu)c 單粒的角-面絮凝結(jié)構(gòu)g 粒組的角-面絮凝結(jié)構(gòu)與角-角絮凝結(jié)構(gòu)第四十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 土的物理性質(zhì)指標 土是三相混合而成，而三相組成部分的性質(zhì)與數(shù)量以及它

16、們之間的相互作用，決定著土的物理力學性質(zhì)。土力學中使用各相之間在體積上和質(zhì)量上的比例關(guān)系，作為反映土的物理性質(zhì)的指標。這類指標統(tǒng)稱為土的三相比例指標，也稱為土的物理性質(zhì)指標。 三相比例指標反映了土的干燥與潮濕，疏松與緊密，是評價土的工程性質(zhì)的最基本的物理性質(zhì)指標。也是工程勘察報告中不可缺少的內(nèi)容。第四十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月物理模型 假定模型第四十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月總質(zhì)量：m=ms+mw總體積：V=Vs+Vv=Vs+Va+Vw 符號： ssoil vvoid aair wwater土的三相圖土的三相草圖 可用三相草圖來描述土的三相組成 定

17、義土的物理性質(zhì)指標第四十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三相草圖的意義：土的三相物質(zhì)在體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系稱為三相比例指標；三相比例指標反映了土的干燥與潮濕、疏松與緊密；評價土的工程性質(zhì)的最基本的物理性質(zhì)指標；工程地質(zhì)勘察報告中不可缺少的基本內(nèi)容。 第四十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.1 三個實測物理性質(zhì)指標 直接測定指標（可在實驗室內(nèi)直接測定）： 土的密度、土粒比重Gs（土粒密度s）、含水量 換算指標：其它指標均為換算指標（孔隙比、飽和度等）。第四十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1、土粒比重（土粒相對密度） Gs固體顆粒質(zhì)量與同體

18、積水(在4時)質(zhì)量之比第四十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2、含水量第四十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、土的密度和重度第五十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.2 換算的物理性質(zhì)指標（1）孔隙比于是可得兩者關(guān)系：（2）孔隙率 第五十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）飽和度一般 0Sr1飽和土：Sr=1干土：Sr=0砂土根據(jù)飽和度可劃分為三種濕潤狀態(tài)。 第五十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）干密度（5）飽和密度（6）有效密度（浮密度）第五十四

19、張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月土的飽和重度sat土的密度與重度的關(guān)系：土的有效重度（浮重度） 土的干重度第五十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.3 幾種常用指標之間的換算關(guān)系土的三相比例指標之間可以互相換算： 方法1： 由三相圖及其定義計算，見教材例1-1、1-2。 假定V=1, 或者假定Vs=1 方法2： 由三相圖導出的計算公式（見表1-2）。 第五十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 土的物理狀態(tài)指標第五十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.4.1 粘性土的稠度（界限含水率）塑性 Plasticity：可塑成任何形狀

20、而不發(fā)生裂縫，并在外力解除以后能保持已有的形狀而不恢復原狀的性質(zhì)。在陶瓷工業(yè)、農(nóng)業(yè)科學和土木工程中有廣泛應用。 第五十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月土體體積隨含水量的變化： 含水量與體積的關(guān)系 第五十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月土的界限含水量（Atterberg limits）（瑞典土壤學家）縮限：半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)間的分界含水量。當含水量小于該值時，體積不發(fā)生變化。Shrinkage limit, wS。塑限：可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)間的分界含水量。Plastic limit, wP。液限：流動狀態(tài)與可塑狀態(tài)間的分界含水量。Liquid limit, wL

21、。第六十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月“界限含水量是土的一種固有的性質(zhì)，與含水量無關(guān)”問題：縮限、塑限、液限是否與土樣的含水量有關(guān)？注意：塑限和液限是土力學中常用的。第六十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月液限的測定：錐式液限儀（中國）；碟式液限儀（歐美，詳見ASTM試驗規(guī)程）。碟式液限儀 平衡錐式液限儀 第六十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月17mm液限測定演示：第六十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月17mm液限測定演示：第六十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月液限測定演示：第六十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2

22、022年6月第六十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月塑限的測定： 搓條法測定；3mm土條?？s限的測定： 收縮皿法測定。第六十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月注意：液限和塑限也可用光電式液塑限聯(lián)合測定儀測定；試驗的具體程序和步驟詳見土工試驗方法標準；界限含水量由重塑土測定，而現(xiàn)場原狀土有一定結(jié)構(gòu)性；所以，有時現(xiàn)場土含水量比液限大但地基未流動。第六十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月光電式液塑限聯(lián)合測定儀第六十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）塑性指數(shù)IP概念:塑性狀態(tài)時含水量變化范

23、圍，IP（Plasticity index）。 常省略 %； 變化范圍很大（如大于200）； 是粘性土區(qū)別于砂土的重要特征；反映了土與水之間物理化學 作用的強弱；可用土的分類和評價。第七十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月物理意義：思考：第七十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一個問題：結(jié)論：不能。第七十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例說明：土類液限wL塑限wP含水量土樣132%12%20%土樣242%24%20%結(jié)果：土樣1：可塑態(tài)；土樣2：半固態(tài)；問題： 判斷土樣物理狀態(tài)？必須建立含水量與界限含水量之間相對關(guān)系的指標，即液性指數(shù)。第七十四張，

24、PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）液性指數(shù)IL 根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2009） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）天然狀態(tài)含水量和界限含水量相對關(guān)系的指標（Liquidity index）。第七十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月在0到1之間。越大，表示土越軟； 大于1，處于流動狀態(tài)； 小于0，處于固體狀態(tài)或半固體狀態(tài)。關(guān)于IL結(jié)論：第七十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例 某粘性土的天然含水量w=19.3%，液限wL=28.3%，塑限wP=16.7%。求塑性指數(shù)IP和液性指數(shù)IL，確定該土狀態(tài)。查表可知該土的狀態(tài)為硬

25、塑狀態(tài)。IL= = =0.224解：IP=wL-wP=28.3-16.7=11.6第七十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 土的物理狀態(tài)指標1.4.2 無黏性土的密實度（單位體積中固體顆粒的含量）（1）孔隙比用孔隙比e可評價砂土的密實度；優(yōu)缺點：優(yōu)點：應用方便、簡單缺點：不能考慮顆粒大小、級配和形狀的影響所以：應與最大孔隙比與最小孔隙比比較；建立相對密度的概念，同時考慮孔隙比和顆粒 級配的影響。第七十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月按孔隙比劃分砂土密實度 密實度土的名稱密實中密稍密疏松礫砂、粗砂、中砂e0.600.60e0.750.750.85細砂、粉砂e0

26、.700.70e0.850.850.95第七十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月最小孔隙比：砂土處于最密實狀態(tài)時的孔隙比，emin 用“振擊法”測定。最大孔隙比：砂土處于最疏松狀態(tài)時的孔隙比，emax 用“松散器法”測定。相對密度： 最大孔隙比、最小孔隙比的概念：（2） 相對密實度第八十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 用Dr表示砂土密實度根據(jù)經(jīng)驗，砂土的松密標準如下：第八十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例說明建立相對密度概念的意義：結(jié)論：土樣1：密實；土樣2：不密實土類最大孔隙比emax最小孔隙比emin實際孔隙比e土樣10.80.50.55土

27、樣20.60.30.55問題： 哪個土樣密實？第八十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 當e=emax時，Dr=0，最松狀態(tài)； 當eemin時，Dr=1.0，最密狀態(tài)。 優(yōu)點：可以把土的級配考慮進去，理論上較為完善 缺點：emax和emin難以準確測定，給Dr的確定帶來困難。 所以，天然砂土的密實度只能用在現(xiàn)場進行標準貫入試驗、靜力觸探試驗等現(xiàn)場測試方法進行確定。 第八十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（3） 原位試驗 方法：63.5kg錘，升到76cm高，自由落下標準貫入器入土深度30cm，所需錘數(shù)為N63.5顯然：第八十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于202

28、2年6月規(guī)范：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072002)巖土工程勘察規(guī)范（ GB500212001 ） 見表1-4 例題1-3,1-4第八十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 土的壓實性第八十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 地基路堤第八十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月土堤土壩第八十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 概 述壓實的意義： 提高填土的密實度，從而提高土的強度，減小壓縮性和滲透性 保證建筑物地基、道路及鐵路路基有足夠強度壓實的影響因素： 內(nèi)因：土質(zhì)類型、含水

29、量等 外因：壓實能量、壓實機具和壓實方法等第九十張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月?lián)魧嵧沧o筒擊錘導筒 在實驗室內(nèi)通過擊實試驗研究土的壓實性。擊實試驗有輕型和重型兩種。1.5.1 擊實試驗和擊實曲線第九十一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.5.1 擊實試驗和擊實曲線（a）小擊實筒 （b）大擊實筒美國工程師Proctor (1933)提出Proctor試驗擊實儀第九十二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月配制成若干份不同含水量的試樣用同樣的擊實能量分別對每一份試樣試驗測定擊實后的含水量和密度試驗方法：計算公式干重度第九十三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于202

30、2年6月繪制含水量與干密度關(guān)系曲線試驗方法：擊實曲線第九十四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)果分析：含水量較小時，干密度隨含水量增加而增加；干密度達最大值時，含水量再增大，干密度反而會降低。典型試驗第九十五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)果分析： 含水量較小時，含水量增加使土粒間的摩阻力減小 含水量較大時，過多的水不利于土的壓實所以，在施工現(xiàn)場，根據(jù)含水情況，可以進行晾曬或灑水處理。第九十六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 最大干密度：在一定擊實條件下得到的干密度， pdmax 最優(yōu)含水量：與之相對應的含水量，wop 最優(yōu)含水量與該種土的塑限wp接

31、近結(jié)果分析：第九十七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 飽和曲線在擊實曲線的上方，不會與擊實曲線相交，因為土體不可能被擊實到完全飽和！ 飽和曲線：飽和狀態(tài)時的dw關(guān)系。飽和曲線方程：第九十八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.5.2擊實功能的影響說明：填料的含水率過高或過低都是不利的。含水率過低，填土遇水后容易引起濕陷；過高又將惡化填土的其他力學性質(zhì)。因此，在實際施工中填土的含水率控制得當與否，不僅涉及到經(jīng)濟效益，而且影響到工程質(zhì)量 0d擊數(shù)403020飽和線1.土料的最大干密度和最優(yōu)含水量不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大,最優(yōu)含水量逐漸減小。然而，這種變化

32、速率是遞減的。所以，光憑增加擊實功能來提高土的最大干密度是有限的。 2.當含水量較低時擊數(shù)的影響較顯著。當含水量較高時，含水量與干密度關(guān)系曲線趨近于飽和線，這時提高擊實功能是無效的。 第九十九張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.5.3 土類和級配的影響 擊實試驗表明，在相同擊實功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水量愈大 無粘性土的擊實曲線和粘性土擊實曲線不同，在含水量較大時得到較高的干密度，因此在無粘性土實際填筑中，通常要不斷灑水使其在較高的含水量下壓實 d0無粘性土的擊實曲線說明：土的級配對土的壓實性影響很大。級配良好的土，易于壓實，級

33、配不良的土，不易壓實，因為級配良好的土有足夠的細粒去充填較粗粒形成的孔隙，因而能獲得較高的干密度 第一百張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月各類土的壓實曲線特征：第一百零一張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月多種多樣的壓實曲線：第一百零二張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第六節(jié) 土的工程分類 土的工程分類就是根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，把工程性能相近的土劃分為一類給定名稱，使人們可以大致判斷其工程性質(zhì)。 但不同的工程將巖土用于不同的目的，不同的應用目的，對巖土的評價的側(cè)重點也有所不同，如用做地基的碎石土主要評價其天然密度，用做材料時其級配是一個重要的指標。 這就形成了不同

34、行業(yè)的不同分類習慣和不同的分類標準。第一百零三張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月“土的工程分類是勘察、設(shè)計的首要內(nèi)容” 分類存在不同體系，主要有： (1) 建設(shè)部土的分類標準(GBJl4590)； (2) 建設(shè)部建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011)； (3) 水利部土工試驗規(guī)程(SL2371999)中的12884分類法； (4) 交通部公路土工試驗規(guī)程(JTJ05193)。第一百零四張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、分類的目的和原則 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，目的在于通過通用的鑒別標準，便于在不同土類間作有價值的比較、評價、

35、積累以及學術(shù)與經(jīng)驗的交流。分類原則：1.分類要簡明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測定方法簡單，使用方便2.土的分類體系所采用的指標要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性第一百零五張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、分類體系與方法 分類體系：1.建筑工程系統(tǒng)分類體系2.工程材料系統(tǒng)分類體系側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對象為原狀土，例如：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)地基土分類方法側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對象為擾動土，例如：土的分類標準(GBJ145-90)工程用土的分類和公路土工試驗規(guī)程(JTJ051-93)土的工程

36、分類第一百零六張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月分類方法：1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072011) 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、粘性土和特殊土六大類a.巖石的分類 顆粒間牢固粘結(jié),呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱為巖石，堅硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度frk分類 堅硬程度類別飽和單軸抗壓強度frk(Mpa)堅硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖30frk60frk6015frk305frk15frk5 第一百零七張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月c.砂土的分類 粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%的土，且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%的土稱為砂土 b.碎石土的分類粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土稱為碎石土d.粉土的分類 粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%，塑性指數(shù)IP10的土稱為粉土e.粘性土的分類第一百零八張，PPT共一百一十七頁，創(chuàng)作于2022年6月f.人工填土的分類 由于人類活動而形成的堆積物稱為人工填土。物質(zhì)成分較雜亂,均勻性較差，根據(jù)其物質(zhì)組成和成因,可分為素填土、壓實填土、雜填土和沖填土 2.土的分類標準(GBJ14590) 根據(jù)各粒組的相對含量把土分為巨粒土、含巨粒土、粗粒土和細粒土四大類a.巨粒土和含巨粒土的分類 巨粒土和含巨粒土按土