土力學(xué)課件：土質(zhì)土力第一章 土的物理性質(zhì)與工程分類(lèi)

1、土的物理性質(zhì)與工程分類(lèi)第一章滲透特性變形特性強(qiáng)度特性土的物理狀態(tài)土的工程分類(lèi)決定影響土的形成過(guò)程土的三相組成決定自然條件便于研究和應(yīng)用 體現(xiàn)第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.1 土的形成過(guò)程及組成1.2 土的顆粒特征1.3 土的三相比例指標(biāo)1.4 粘性土的界限含水率1.5 無(wú)粘性土的密實(shí)度1.6 土的工程分類(lèi)第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 本章提要 本章特點(diǎn) 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 對(duì)土的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解釋 對(duì)土的組成和狀態(tài)進(jìn)行定量描述 內(nèi)容瑣碎、零散 理清各節(jié)間聯(lián)系 理清各節(jié)內(nèi)層次 注意物理概念的把握一、土的形成過(guò)程 1.1 土的形成過(guò)程及組成土的組成、結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)過(guò)程、條件搬運(yùn)、沉積 風(fēng)化巖石土生物

2、風(fēng)化物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化量變無(wú)粘性土原生礦物質(zhì)變粘性土次生礦物動(dòng)植物的活動(dòng). 風(fēng)化巖石和土的粗顆粒受自然界各種因素的影響而發(fā)生的裂縫,或在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因碰撞和摩擦而破碎的現(xiàn)象。母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的作用而改變其礦物的化學(xué)成分，形成新的礦物 1.1 土的形成過(guò)程及組成. 搬運(yùn)與沉積殘積土無(wú)搬運(yùn)運(yùn)積土有搬運(yùn)土質(zhì)較好殘積土強(qiáng)風(fēng)化弱風(fēng)化微風(fēng)化母巖體顆粒表面粗糙多棱角粗細(xì)不均無(wú)層理母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或細(xì)小顆粒后，未經(jīng)搬運(yùn)殘留在原地的堆積物風(fēng)化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運(yùn)到遠(yuǎn)近不同的地點(diǎn)所沉積的堆積物 1.1 土的形成過(guò)程及組成運(yùn)積土有搬運(yùn)風(fēng)：重力: 流水:洪積土沖積土湖泊沼澤沉積土海

3、相沉積物冰川:土粒粗細(xì)不同，性質(zhì)不均勻有分選性，近粗遠(yuǎn)細(xì)渾圓度分選性明顯，土層交迭含有機(jī)物淤泥，土性差土粒粗細(xì)變化較大，性質(zhì)不均勻顆粒均勻，層厚而不具層理所以我們說(shuō)：土是由出露地表的巖石經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積后形成的松散堆積體。不同的形成過(guò)程和條件，形成的土顆粒大小、形狀及礦物成分不同，即其物理狀態(tài)不同。顆粒細(xì)，表層松軟，土性差坡積土冰積土風(fēng)積土 1.1 土的形成過(guò)程及組成沉積年代山體表面巖石的崩解碎裂冰晶體對(duì)巖石的劈裂破壞示意圖樹(shù)木根系對(duì)巖石的劈裂破壞示意圖氣相固相液相+構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響土體次要作用土是三相體二、土的三相組成 1.1 土的形成過(guò)程及組成濕土。是一種非

4、飽和土。若為粘土多為可塑性土。液相為零，為干土。此時(shí)粘土呈堅(jiān)硬狀態(tài)，砂土呈松散狀態(tài)。氣體為零，為飽和狀態(tài)。此時(shí)粉細(xì)砂或粉土在震動(dòng)下容易產(chǎn)生液化。土的三相比例不同，其性質(zhì)不同第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.1 土的形成過(guò)程及組成 1.2 土的顆粒特征1.3 土的三相比例指標(biāo)1.4 粘性土的界限含水率1.5 無(wú)粘性土的密實(shí)度1.6 土的工程分類(lèi)物理狀態(tài)力學(xué)特性粒徑、級(jí)配礦物成分顆粒形狀 固相：是由難溶于水或不溶于水的各種礦物 顆粒和部分有機(jī)質(zhì)所組成 1. 土的顆粒特征土粒又稱(chēng)為土的固相一、土粒的礦物成分 1. 土的顆粒特征礦物：存在于地殼中具有一定的化學(xué)成分與物理性質(zhì)的自然元素與化合物原生礦物是

5、指巖漿在冷凝過(guò)程中形成的礦物石英、長(zhǎng)石、云母等土粒的礦物成分主要取決于母巖的成分及其所經(jīng)受的風(fēng)化作用，主要分為原生礦物和次生礦物。一、土粒的礦物成分 1. 土的顆粒特征次生礦物次生礦物是原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后發(fā)生變化而形成主要是粘土礦物，包括三種類(lèi)型：高嶺石、伊利石、蒙脫石不同的礦物成分對(duì)土的性質(zhì)有著不同的影響，粘土礦物成分影響尤為重要一、土粒的礦物成分 1. 土的顆粒特征粘土礦物:由硅氧四面體和鋁氫氧八面體構(gòu)成的晶胞所組合而成硅氧四面體晶片的結(jié)構(gòu)表示鋁氫氧八面體晶片的結(jié)構(gòu)表示粘土礦物的晶格構(gòu)造高嶺石蒙脫石伊利石粒徑比表面積脹 縮 性滲 透 性強(qiáng)度壓 縮 性大10-20m2/g小大大小中80-1

6、00m2/g中中中中小800m2/g大小小大比表面積 ：?jiǎn)挝毁|(zhì)量土顆粒所擁有的總表面積9克蒙脫土的總表面積大約與一個(gè)足球場(chǎng)一樣大二、土粒的粒徑、級(jí)配顆粒大小各粒徑成分在土中占的比例影響土性的主因 1. 土的顆粒特征可控影響土性的因素1.土粒大、小及其粒組劃分200 60(20) 2 0.075 0.005（0.002)塊石漂石碎石卵石角礫圓礫砂粒粉粒粘粒粒組 按粗細(xì)進(jìn)行分組，將粒徑接近的歸成一類(lèi)界限粒徑d(mm)d(mm)礫石砂粒粉粒粘粒膠粒6020.0750.0050.0020.250.5520粗 中 細(xì)粗 中 細(xì)0.075粗粒細(xì)粒 1. 土的顆粒特征二.土粒的粒徑、級(jí)配粒組名稱(chēng)粒徑范圍mm

7、一般特征漂石、塊石顆粒200透水性很大，無(wú)粘性，無(wú)毛細(xì)水卵石、碎石顆粒20020圓礫、角礫顆粒粗2010透水性大，無(wú)粘性，毛細(xì)水上升高度不超過(guò)粒徑大小中105細(xì)52砂粒粗20.5易透水，當(dāng)混有云母等雜質(zhì)時(shí)透水性減小，而壓縮性增大；無(wú)粘性，遇水不膨脹，干燥時(shí)松散；毛細(xì)水上升高度不大，隨粒徑變小而增大中0.50.25細(xì)0.250.1極細(xì)0.10.075粉粒粗0.0750.01透水性小，濕時(shí)稍有粘性，遇水膨脹小，干時(shí)稍有收縮；毛細(xì)水上升高度較大較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象細(xì)0.010.005粘粒0.075 mm) 水分法：適用于細(xì)粒土 (2.02.01.01.00.50.50.250.250.0750.0

8、7512.8218.949.8335.2923.12 1. 土的顆粒特征水分法粒徑(mm)0.050.010.005百分?jǐn)?shù)P(%)2613.5101009080706050403020100105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm)200g土的粒徑級(jí)配累積曲線10161824223872105.02.01.00.50.250.075P%958778665536小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P（） 1. 土的顆粒特征b.用曲線表示小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P（）1009080706050403020100粒徑(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線105.01.00.50.100

9、.050.010.0050.001曲線斜率: 某粒徑范圍內(nèi)顆 粒的含量陡相應(yīng)粒組質(zhì)量集中 緩-相應(yīng)粒組含量少 平臺(tái)-相應(yīng)粒組缺乏特征粒徑: d50 : 平均粒徑d60 : 控制粒徑d10 : 有效粒徑d30 : 中值粒徑曲線的陡、緩或不均勻程度：Cu = d60 / d10 不均勻系數(shù)Cu 5,土體均勻，不好粗細(xì)程度： 用d50 表示 d60d10d300.330.0050.063d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41藍(lán)色曲線 1. 土的顆粒特征紅色曲線：填方土料：Cu10,即：級(jí)配良好，小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P（）1009080706050403020100土的

10、粒徑級(jí)配累積曲線105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm) 1. 土的顆粒特征小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P（）1009080706050403020100土的粒徑級(jí)配累積曲線105.01.00.50.100.050.010.0050.001曲率系數(shù)Cc表示級(jí)配曲線的整體形狀d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41藍(lán)色曲線0.750.020.009綠色曲線一般情況下,Cc值處于是13為好。 1. 土的顆粒特征粒徑級(jí)配累積曲線及指標(biāo)的用途：平均粒徑用于土的分類(lèi)定名；不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不均勻程度： Cu 5, 不均勻土； Cu 3

11、或 Cc 1,級(jí)配不連續(xù)土不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc用于判定土的級(jí)配優(yōu)劣： 如果 Cu 5且 C c = 1 3 ， 級(jí)配 良好的土； 如果 Cu 3 或 Cc 1, 級(jí)配 不良的土c.三角坐標(biāo)法有些情況下，僅需表示砂粒、粉粒、粘粒三種土料的相對(duì)含量，這時(shí)，仍采用累計(jì)曲線法過(guò)于煩瑣，工程上也常用三角坐標(biāo)法表示：從幾何學(xué)中知道：利用等邊三角形內(nèi)任意一點(diǎn)至三個(gè)邊的平行距離的總和等于三角形的邊 。取邊長(zhǎng)為1。粘粒：30%粉粒：20%砂粒：50% 1. 土的顆粒特征 顆粒級(jí)配的三種表示方法比較1. 表格法2. 累計(jì)曲線3. 三角坐標(biāo)法能清楚說(shuō)明土樣各粒組的含量，但對(duì)于大量土樣之間的比較無(wú)直觀概念，使

12、用比較困難能直觀比較各土樣之間的顆粒級(jí)配狀況，目前大量使用 僅適用于劃分三個(gè)粒組的情況三、顆粒形狀原生礦物 圓狀、渾圓狀、棱角狀次生礦物 針狀、片狀、扁平狀第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.1 土的形成過(guò)程及組成 1.2 土的顆粒特征 1.3 土的三相比例指標(biāo)1.4 粘性土的界限含水率1.5 無(wú)粘性土的密實(shí)度1.6 土的工程分類(lèi)1.3 土的三相比例指標(biāo)反映三相組成間數(shù)量關(guān)系的指標(biāo)稱(chēng)為三相比例指標(biāo)一、三相指標(biāo)示意圖土的三相組成示意圖固相液相氣相質(zhì)量體積設(shè)：水、土總質(zhì)重，kg土顆粒質(zhì)量，kg土中水質(zhì)量，kg且：土的工程性質(zhì)土的物性指標(biāo)定量表示它是評(píng)價(jià)土體工程性質(zhì)的基本參數(shù)。粗粒土的松密程度粘性土的

13、軟硬狀態(tài)土的三相組成示意圖固相液相氣相質(zhì)量體積V-土體總體積，m3Vs-土粒體積，m3Vw-土中水體積，m3Va-土中氣體體積，m3V=Vs+VVVV-土中孔隙體積，m3VV=Va+ Vw且：1.3 土的三相比例指標(biāo)二、土的三項(xiàng)基本物理指標(biāo)基本實(shí)驗(yàn)室直接測(cè)定1、密度 ;重力密度 土的三相組成示意圖固相液相氣相質(zhì)量體積重力密度 ：?jiǎn)挝惑w積土的重量密度 ：?jiǎn)挝惑w積土的質(zhì)量 土的總質(zhì)量土的總體積常見(jiàn)值：測(cè)定方法環(huán)刀法灌水法蠟封法1.3 土的三相比例指標(biāo)常見(jiàn)值：砂 土2.652.69粉 土2.702.71粘性土2.722.742、土粒密度 ：土中固體顆粒單位體積的質(zhì)量 測(cè)定方法：比重瓶法關(guān)鍵在于測(cè)量固

14、體礦物質(zhì)量和體積質(zhì)量烘干體積排氣經(jīng)驗(yàn)法依據(jù)為各種土的土粒比重相差不大即：土粒相對(duì)密度 Gs土顆粒重量與同體積4C時(shí)純水的重量比。土粒重度常見(jiàn)值砂 土26.526.9粉 土27.027.1粘性土27.227.41.3 土的三相比例指標(biāo)3、土的含水量 ：常見(jiàn)值：砂 土（04）粘性土（2060）測(cè)定方法：烘箱法紅外線法酒精燃燒法鐵鍋炒干法本質(zhì)都是確定脫水前后土樣的質(zhì)量，區(qū)別在于脫水的方法土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量的比值 1.3 土的三相比例指標(biāo)三、土的六個(gè)導(dǎo)出指標(biāo)1、孔隙比 ：土中孔隙體積與土顆粒體積之比 常見(jiàn)值：砂 土0.51.0，e 1.0時(shí)，為軟弱地基2、孔隙率 ：土中孔隙體積與土總體積之比

15、常見(jiàn)值：n=(3050)%常見(jiàn)值：013、飽和度 ：水在空隙中充滿的程度1.3 土的三相比例指標(biāo)4.干土密度單位體積土中土顆粒的質(zhì)量。干土重度：?jiǎn)挝惑w積土中土顆粒的重量。kg/m3kN/m3干重度、干容重5、 飽和密度 ：土中孔隙完全被水充滿時(shí)，單位體積質(zhì)量 飽和重度 6、 有效密度 ：地下水位以下，土體受浮力作用時(shí)，單位 體積的質(zhì)量有效重度 浮容重飽和容重1.3 土的三相比例指標(biāo)1、密度 2、土粒密度 3、土的含水量 1、孔隙比 2、孔隙率 3、飽和度4、干密度 5、 飽和密度 6、 有效密度 小 結(jié)液相氣相質(zhì)量體積基本指標(biāo)導(dǎo)出指標(biāo)1.3 土的三相比例指標(biāo)四、指標(biāo)間的換算導(dǎo)出指標(biāo)與基本指標(biāo)的

16、關(guān)系土的三相組成示意圖固相液相氣相質(zhì)量體積根據(jù)： 液相氣相質(zhì)量體積固相三相指標(biāo)換算示意圖 液相氣相質(zhì)量體積固相1.3 土的三相比例指標(biāo)四、指標(biāo)間的換算導(dǎo)出指標(biāo)與基本指標(biāo)的關(guān)系土的三相組成示意圖固相液相氣相質(zhì)量體積 液相氣相質(zhì)量體積固相1.3 土的三相比例指標(biāo)求e及Sr例：解1：解2：令土的體積為V=1m3，則液相氣相重量體積1.3 土的三相比例指標(biāo)第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.1 土的形成過(guò)程及組成 1.2 土的顆粒特征 1.3 土的三相比例指標(biāo) 1.4 粘性土的界限含水率1.5 無(wú)粘性土的密實(shí)度1.6 土的工程分類(lèi) 1.4 粘性土的界限含水率一、粘性土的狀態(tài)及界限含水率再加水充分濕潤(rùn)，它

17、就具有一定的可塑性 %0固體狀態(tài)粘性土所處的物理狀態(tài)（軟硬狀態(tài)）與土的含水量密切相關(guān)。半固態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)當(dāng)含水量很小時(shí)，感覺(jué)較硬，外力作用下，將其壓碎成粉沫狀；我們稱(chēng)其處于固體狀態(tài)，少加一點(diǎn)水，充分濕潤(rùn)加壓后，感覺(jué)稍軟，加力壓碎后成邊緣破裂的餅狀，稱(chēng)其為半固態(tài)；水加的過(guò)多，就成了流塑狀態(tài)的泥漿狀。含水量變化后狀態(tài)：固態(tài)半固態(tài)可塑態(tài)流塑態(tài)強(qiáng)度：下降很多，可達(dá)10倍以上很明顯粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)，含水量應(yīng)有一個(gè)分界值，我們稱(chēng)其為界限含水量，分別稱(chēng)為液限、塑限和縮限。1.液限WL這里所說(shuō)的可塑性是指物體在外力作用下，可塑成任何形狀，當(dāng)外力撤除后，能保持既得形狀而不變化的特性。粘性土只

18、要含水量適當(dāng)，它就具有這種特性，我們稱(chēng)其具有可塑性。 %0固體狀態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流塑狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的液限，記為WLWL 1.4 粘性土的界限含水率 %0固體狀態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)WL2.塑限Wp粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到半固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的塑限，記為WpWp同樣，從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變到固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的縮限，記為Ws。Ws液限塑限縮限縮限Ws是粘性土失水后體積發(fā)生變化的界限，它對(duì)工程影響不大，我們對(duì)它不感興趣。但液限WL、塑限Wp對(duì)粘性土的工程性質(zhì)影響極大，我們?cè)龠M(jìn)一步研究。二、塑性指數(shù)Ip和液性指數(shù)IL1.塑

19、性指數(shù)Ip 1.4 粘性土的界限含水率粘性土液、塑限差值（去掉百分號(hào)）稱(chēng)為粘性土的塑性指數(shù)，記為Ip。即：Ip = WL -Wp %固體狀態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)WsWLWp塑性指數(shù)反映的是粘性土處于可塑狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍；從礦物成份上看：粘土礦物中的蒙脫土礦物與水作用能力最強(qiáng)，因此，這段范圍越大，說(shuō)明土體中蒙脫土礦物含量越多；從圖上可以看出：而粘性土與水作用能力的大小與粒徑密切相關(guān)這段范圍越大，說(shuō)明土體中細(xì)粒土含量越多； 1.4 粘性土的界限含水率土體具有可塑性是含有弱結(jié)合水的緣故，因此，這段范圍越大，說(shuō)明土體中弱結(jié)合水含量就越多，同時(shí)，土粒表面吸附的陽(yáng)離子層厚度就越厚，由此推斷：土中低

20、價(jià)離子含量就越多，土的滲透性就越差、阻水性就越好。因此，塑性指數(shù)Ip是粘性土各種影響因子作用后的一個(gè)綜合反映，從一定程度上，反映了粘性土的工程性質(zhì)。工程上，用塑性指數(shù)Ip對(duì)粘性土進(jìn)行工程分類(lèi)它是粘性土命名的依據(jù) 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)Ip 17 粘 土10 Ip 17 粉質(zhì)粘土2.液性指數(shù)IL稠度指標(biāo)，反映粘性土的軟、硬程度，它的定義是：粘性土的天然含水量與塑限的差值和塑性指數(shù)之比，記為IL 。即：當(dāng)天然含水量小于等于塑限Wp時(shí)，土體處于固態(tài)或者是半固態(tài)，此時(shí)IL小于或等于零，如按現(xiàn)行巖土勘察規(guī)范物理意義：表明 靠近 還是靠近 ， 反映土的軟硬不同 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)當(dāng)天然含水

21、量大于等于液限WL時(shí)，土體處于流塑狀態(tài)，此時(shí)IL大于或等于1.0，當(dāng)天然含水量在液限WL和塑限Wp之間變化時(shí)， IL值處于01.0之間，此時(shí)粘性土處于可塑狀態(tài)。IL值處于01.0之間時(shí)，土體處于可塑狀態(tài)各類(lèi)規(guī)范根據(jù)IL值的大小，將粘性土的軟硬狀態(tài)分為土堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑等幾種狀態(tài)。 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)三、液、塑限的測(cè)定1.液限測(cè)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：錐式液限儀憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)好土樣（調(diào)成土湖狀），分層放入盛土碗內(nèi)，用刀抹平盛土碗表面10錐式液限儀建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002 0堅(jiān)硬0.25硬塑0.75可塑1.0軟塑流塑如： 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)將錐頂角30、重76g

22、的圓錐體錐尖對(duì)準(zhǔn)土樣表面，松手后讓其在自重作用下下沉，5s沉入土中深度恰好為10mm時(shí)，土樣含水量即為液限WL。美國(guó)、英國(guó)等采用碟式儀：在碟中裝入土樣，開(kāi)槽器開(kāi)2mm寬的槽，10mm落距下自由下落25次，土槽合攏長(zhǎng)度13mm(1/8英寸)，土樣的含水量即為液限。10錐式液限儀碟式液限儀 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)1985年制定國(guó)家級(jí)土工操作規(guī)程時(shí)，采用了后者。采用 76g的圓錐體，入土深度17mm，為17mm液限76g的圓錐體，入土深度10mm，為10mm液限。公路路面規(guī)范采用 100g的圓錐體，入土深度20mm，為液限。同一種土樣，兩種儀器測(cè)試的結(jié)果不同；經(jīng)大量試驗(yàn)驗(yàn)證：如果用 100g的

23、圓錐體，入土深度改為20mm ，或用76g圓錐體，入土深度改為17mm，則結(jié)果與碟式儀相當(dāng)。 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)2.塑限Wp手工搓泥條，直徑3mm，恰好在土條表面開(kāi)始產(chǎn)生均勻裂紋時(shí)的含水量即為塑限。3.聯(lián)合法測(cè)液、塑限雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，作出圓錐入土深度與含水量之間的關(guān)系曲線，該曲線上圓錐入土深度2mm對(duì)應(yīng)的含水量即為塑限，10mm對(duì)應(yīng)的含水量即為10mm液限2Wp10WL電磁放錐，屏幕讀值光電式液限儀搓條法logS 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)液塑限聯(lián)合測(cè)定儀 1.4 粘性土的物理特性指標(biāo)下沉深度為10(17)mm所對(duì)應(yīng)的含水量為液限;下沉深度為2mm處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限 第一章 土的

24、物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.1 土的形成過(guò)程及組成 1.2 土的顆粒特征 1.3 土的三相比例指標(biāo) 1.4 粘性土的界限含水率 1.5 無(wú)粘性土的密實(shí)度1.6 土的工程分類(lèi)1.5 砂土的密實(shí)度粘土顆粒間有粘聚力，呈團(tuán)聚狀態(tài)；砂土則不然，顆粒間基本上無(wú)聯(lián)結(jié)，其顆粒排列的緊密程度直接決定了它的承載能力和變形能力；砂土的密實(shí)程度決定了砂土的承載和變形能力也就是說(shuō)密實(shí)度大結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強(qiáng)度大、壓縮變形小密實(shí)度小結(jié)構(gòu)疏松、不穩(wěn)定、壓縮變形大衡量無(wú)粘性土的密實(shí)度方法?1.5 砂土的密實(shí)度孔隙比是反映土體密實(shí)程度的一個(gè)指標(biāo)。一、孔隙比或孔隙率孔隙比e不同分類(lèi)emin = 0.35emin = 0.20對(duì)策：采用相對(duì)密

25、度天然狀態(tài)下，其孔隙比設(shè)為e，則該砂土在天然狀態(tài)下的密實(shí)程度可以用天然孔隙比在最大emax 、最小孔隙比emin之間的相對(duì)位置來(lái)表示，即相對(duì)密度Dr ，二、砂土的相對(duì)密度Dr一般情況下，可以用相對(duì)密度Dr的值對(duì)砂土的密實(shí)程度進(jìn)行劃分：當(dāng)e =emax ， Dr =0時(shí) ；表示土體處于最疏松狀態(tài)當(dāng)e = emin ，Dr = 1.0；表示土樣處于最緊密狀態(tài)1.5 砂土的密實(shí)度但在實(shí)用當(dāng)中，原狀砂土樣的采集比較困難，特別是地下水位以下，原狀砂土樣的采集幾乎是不可能的，這樣符合實(shí)際的天然孔隙比就無(wú)法獲得；同時(shí)，直到目前為止，最大孔隙比 emax 、最小孔隙比emin的測(cè)定方法還有問(wèn)題， 0 Dr 1

26、/3 松 散1/3 Dr 2/3 中 密2/3 Dr 2mm的顆粒含量大于50%的土2.分類(lèi)依據(jù):顆粒級(jí)配+顆粒形狀二、碎石土土的名稱(chēng)為主的顆粒形狀粒組含量漂石圓形及亞圓形粒徑大于200mm的顆粒含量超過(guò)全重的50%塊石棱角形卵石圓形及亞圓形粒徑大于20mm的顆粒含量超過(guò)全重的50%碎石棱角形圓礫圓形及亞圓形粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重的50%角礫棱角形1.6土的工程分類(lèi)3.碎石土的密實(shí)度密實(shí)度重型圓錐動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N63.5松散N63.55稍密5N63.510中密10204.常見(jiàn)碎石土的工程性質(zhì)強(qiáng)度高,滲透性大,壓縮性低優(yōu)良地基1.6土的工程分類(lèi)1.6土的工程分類(lèi)1.定義：粒徑d 2mm

27、的顆粒含量不超過(guò)全重的50%，且d 0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重50%的土 2.分類(lèi)土的名稱(chēng)粒組含量礫砂粒徑d 2mm的顆粒占總質(zhì)量2550%粗砂粒徑d 0.5mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量50%中砂粒徑d 0.25mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量50%細(xì)砂粒徑d 0.075mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量85%粉砂粒徑d 0.075mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量50%三、砂土3.砂土的密實(shí)度4.工程性質(zhì)密實(shí)度標(biāo)貫擊數(shù)N松散N 10稍密10N 15中密1530密實(shí)與中密優(yōu)良地基礫砂，粗砂，中砂稍密良好地基密實(shí)良好地基細(xì)砂，粉砂飽和疏松不良地基1.6土的工程分類(lèi)1.定義：介于砂土與粘性土之間,塑性指數(shù)Ip 10， 且d 0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土 2.工程性質(zhì)密實(shí)良好地基飽和稍密地震時(shí)易液化不良地基四、粉 土1.定義：塑性指數(shù)Ip 10的土2.分類(lèi)塑性指數(shù)土的名稱(chēng)Ip 17粘 土10Ip 17粉質(zhì)粘土五、粘性土1. 按 Ip 分1.6土的工程分類(lèi)3.工程性質(zhì)與含水量密切相關(guān)密實(shí)、硬塑良好地基疏松、流塑軟弱地基2. 按 塑性圖 分1.6土的工程分類(lèi)粘性土單純按塑性指數(shù)分類(lèi)過(guò)于粗糙，有些情況下，無(wú)法區(qū)分，卡薩格蘭德（A.Cas