土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)

第一章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)

第一節(jié)土的組成與結(jié)構(gòu)一、土的組成天然狀態(tài)下的土的組成（一般分為三相）⑴固相：土顆粒一構(gòu)成土的骨架,決定土的性質(zhì)一大小、形狀、成分、組成、排列，⑵液相：水和溶解于水中物質(zhì)L⑶氣相：空氣及其他氣體，（1）干土=固體+氣體（二相）V（2）濕土=固體+液體+氣體（三相）日3）飽和土=固體+液體（二相）二、土的固相一一礦物顆粒土粒粒徑大小及礦物成分不同，對(duì)土的物理力學(xué)性質(zhì)有著較大影響。如當(dāng)土粒粒徑由粗變細(xì)時(shí)，土的性質(zhì)可從無(wú)粘性變化到有粘性。（一）土的粒組劃分工程上將物理力學(xué)性質(zhì)較為接近的土粒劃分為一個(gè)粒組，粒組與粒組之間的分界尺寸稱(chēng)為界限粒徑。土顆粒根據(jù)粒組范圍劃分不同的粒組名稱(chēng)：六大粒組：塊石（漂石）、碎石（卵石）、角粒（圓粒）、砂粒、粉粒、粘粒界限粒徑分別是：200mm、20mm、2mm、0.075mm、0.005mm,見(jiàn)下表。表1-1粒組劃分標(biāo)準(zhǔn)（GB50021—94）粒組名稱(chēng)粒組范圍/mm粒組名稱(chēng)粒組范圍/mm漂石（塊石）粒組>200砂粒粒組0.075~2卵石（碎石）粒組20~200粉粒粒組0.005~0.075角粒（圓粒）粒組2~20粘粒粒組<0.005（二）土的顆粒級(jí)配自然界的土通常由大小不同的土粒組成，土中各個(gè)粒組重量（或質(zhì)量）的相對(duì)含量百分比稱(chēng)為顆粒級(jí)配，土的顆粒級(jí)配曲線(xiàn)可通過(guò)土的顆粒分析試驗(yàn)測(cè)定。顆粒大小分析試驗(yàn)方法（1）篩分法：適用60—0.075mm的粗粒土（2）密度計(jì)法：適用小于0.075mm的細(xì)粒土顆粒級(jí)配曲線(xiàn)一一半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系級(jí)配良好與否的判別1）定性判別（1）坡度漸變一一大小連續(xù)一一連續(xù)級(jí)配（級(jí)配曲線(xiàn)）（2）水平段（臺(tái)階）一一缺乏某些粒徑一一不連續(xù)級(jí)配（1）曲線(xiàn)形狀平緩一一粒徑變化范圍大一一不均勻一一良好（2）曲線(xiàn)形狀較陡一一變化范圍小一一均勻一一不良2）定量判別：不均勻系數(shù)C=%ud10d60d30di0分別表示級(jí)配曲線(xiàn)上縱坐標(biāo)為60%30%10%時(shí)對(duì)應(yīng)粒徑不均勻系數(shù)越大，土粒越不均勻，工程上把Cu<5的看作是均勻的，級(jí)配不好；把C>10大于的土看作是不均勻的，級(jí)配良好。u（三）土的礦物成分和土中的有機(jī)質(zhì)土中礦物成分可分為原生礦物和次生礦物兩大類(lèi)。原生礦物一一巖石經(jīng)物理風(fēng)化作用而成的顆粒（化學(xué)成分無(wú)變化）成分與母巖相同。原生礦物性質(zhì)穩(wěn)定。塊石、碎石、角粒礦物成分與原生礦物相同，砂粒是原生礦物的單礦物顆粒，如：石英、長(zhǎng)石一一礫石、砂的主要礦物成分一一性質(zhì)穩(wěn)定、強(qiáng)度高云母一一薄片狀一一強(qiáng)度低、壓縮性大、易變形粉粒的礦物成分是多樣的主要有原生礦物的石英，次生礦物的難溶鹽類(lèi)次生礦物一一原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用而成的新礦物（化學(xué)成分變化）。如三氧化二鋁、三氧化二鐵、次生二氧化硅及各種粘土礦物。粘粒幾乎都是次生礦物的粘土礦物、氧化物、難溶鹽及腐植質(zhì)。粘土礦物一一親水性、粘聚性、可塑性、膨脹性、收縮性。粘土礦物分為：高嶺石（土）：遇水后膨脹性與可塑性較小，顆粒相對(duì)較大一一親水性較弱，晶體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。伊利石（土）：性質(zhì)介于高嶺土與蒙脫土之間，接近蒙脫土。蒙脫石（土）：遇水后膨脹性與可塑性極大，透水性小，多個(gè)晶體層一一結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、顆粒最小、親水性。水溶鹽①難溶：CaCO3中溶：石膏casqMgo易溶：NaClkClCaCl2KNa的SO;-CO：-土中的有機(jī)質(zhì)一一親水性強(qiáng)，壓縮i生大，強(qiáng)度低三、土中水土中水分為結(jié)合水和自由水兩大類(lèi)。結(jié)合水：是吸附在土粒表面的結(jié)合水膜。土粒表面帶負(fù)電荷，吸附電場(chǎng)范圍內(nèi)的水分子及水分子中的陽(yáng)離子，越靠近土粒表面吸附作用越強(qiáng)，結(jié)合水從內(nèi)向外可分為固定層和擴(kuò)散層。強(qiáng)結(jié)合水：處于固定層中，性質(zhì)接近于固體，不能傳遞水壓，具有極大的粘滯性、彈性和抗剪強(qiáng)度；弱結(jié)合水：處于擴(kuò)散層中，性質(zhì)呈粘滯體狀態(tài)，在壓力作用下可以擠壓變形。弱結(jié)合水對(duì)粘性土的物理力學(xué)性質(zhì)影響極大，而砂土因表面較小，可認(rèn)為不含弱結(jié)合水。自由水：土粒結(jié)合水膜之外的水。重力水：只受重力作用而自由流動(dòng)的水，能傳遞水壓力和產(chǎn)生浮力作用，一般存在于地下水位以下的透水土層中。毛細(xì)水：土孔隙中受到表面張力作用而存在的自由水，一般存在于地下水位以上的透水土層中，由于表面張力作用，毛細(xì)水在土粒之間形成環(huán)狀彎液面，彎液面與土粒接觸處的表面張力反作用于土粒，形成毛細(xì)壓力，使土粒擠緊，土粒間的孔隙是連通的，形成無(wú)數(shù)不規(guī)則的毛細(xì)管，在表面張力作用下，地下水沿著毛細(xì)管上升，因此工程中要注意地基土的濕潤(rùn)和凍脹，同時(shí)應(yīng)注意建筑物的防潮。四、土中氣體粗粒土中氣體常與大氣相通，土受壓時(shí)可很快逸出，對(duì)土的性質(zhì)影響不大細(xì)粒土中氣體常與大氣隔絕而成封閉氣泡，不宜逸出，因此增大了土的彈性和壓縮性，同時(shí)降低了土的透水性。淤泥等含有有機(jī)質(zhì)的土中，由于微生物的活動(dòng)，在土中分解產(chǎn)生了一些可燃?xì)怏w，如甲烷、硫化氫等，使土層在自重作用下不易壓密而形成高壓縮性的軟土層。五、土的結(jié)構(gòu)定義：土粒或土粒集合體的大小、形狀、相互排列與連結(jié)等綜合特征，稱(chēng)為土的結(jié)構(gòu)。分類(lèi)：（1）單粒結(jié)構(gòu)：由較粗大的土粒（如碎石、砂粒等）組成，土粒間分子引力遠(yuǎn)小于土粒自重，土粒之間幾乎沒(méi)有相互聯(lián)結(jié)作用。土粒排列有疏松及密實(shí)兩種狀態(tài)。密實(shí)狀態(tài)時(shí)土的強(qiáng)度大，壓縮性小，是良好的天然地基；疏松狀態(tài)時(shí)空隙較大，土粒不穩(wěn)定，不宜直接用作地基。（2）蜂窩結(jié)構(gòu)：由粉粒串聯(lián)而成，土粒間分子引力大于土粒自重，土粒下沉?xí)r停止在接觸面而形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。（3）絮狀結(jié)構(gòu)：粘粒集合體串聯(lián)而成。具有蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)（合稱(chēng)為海面結(jié)構(gòu)）的土，其土粒間有較大的孔隙，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，當(dāng)天然結(jié)構(gòu)被破壞后，土的壓縮性增大而強(qiáng)度降低，故也稱(chēng)為有結(jié)構(gòu)性土。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)生變化。例如，土層在上覆土層作用下壓密固結(jié)時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)趨于更緊密的排列；卸載時(shí)土體的膨脹（如鉆探取土?xí)r土樣的膨脹或基坑開(kāi)挖時(shí)基底的隆起）會(huì)松動(dòng)土的結(jié)構(gòu)；當(dāng)土層失水干縮或介質(zhì)變化時(shí)，鹽類(lèi)結(jié)晶膠結(jié)能增強(qiáng)土粒間的聯(lián)結(jié)；在外力作用下（如施工時(shí)對(duì)土的擾動(dòng)或剪應(yīng)力的長(zhǎng)期作用）會(huì)弱化土的結(jié)構(gòu)，破壞土粒原來(lái)的排列方式和土粒間的聯(lián)結(jié)，使絮狀結(jié)構(gòu)變?yōu)槠叫械闹厮芙Y(jié)構(gòu)，降低土的強(qiáng)度，增大壓縮性。因此，在取土試驗(yàn)或施工過(guò)程中都必須盡量減少對(duì)土的擾動(dòng)，避免破壞土的原狀結(jié)構(gòu)。

第二節(jié)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的性質(zhì)：（1）土三相組成中各項(xiàng)性質(zhì)（2）三相之間量的比例關(guān)系工程中常用土的物理性質(zhì)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)土體工程性質(zhì)優(yōu)劣的基本指標(biāo)。一、土的三相圖土的顆粒，水，氣體混雜在一起，為分析問(wèn)題方便常理想地將三相分別集中。土的三相組成示竟圖二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)（1）實(shí)測(cè)指標(biāo)（基本指標(biāo)）：YPWds試驗(yàn)得出（2）換算指標(biāo)：據(jù)實(shí)測(cè)指標(biāo)經(jīng)換算得出PdYsatYenSr（一）實(shí)測(cè)指標(biāo)天然土的重力密度Y和質(zhì)量密度p物理意義：?jiǎn)挝惑w積天然土的重力，稱(chēng)為重力密度，簡(jiǎn)稱(chēng)重度（kN/m3）單位體積天然土的質(zhì)量，稱(chēng)為質(zhì)量密度，簡(jiǎn)稱(chēng)密度（kg/m3或t/m3）②表達(dá)式：y=w=ws+ww=w「*vw；p=-vvvVmgvpg水的重度y=9.8kN/m3,土的重度一般在16?20kN/m3土粒相對(duì)密度ds物理意義：土粒在105°C~110°C溫度下烘至恒重時(shí)的質(zhì)量與同體積4°C時(shí)純水的質(zhì)量之比。表達(dá)式：d=土=二二二二二smwVpvy測(cè)定方法：用比重瓶測(cè)定，一般土粒相對(duì)密度在2.6?2.8之間。說(shuō)明：①ds無(wú)量綱ds值大小取決于土粒礦物成分和有機(jī)質(zhì)含量。有機(jī)質(zhì)含量多時(shí)，相對(duì)密度明顯減小。3土的含水量④物理意義：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。(%)神=―幻。。％表達(dá)式：舛測(cè)定方法：烘干法。(現(xiàn)場(chǎng)核子密度儀)換算指標(biāo)：幾種不同狀態(tài)下的土的密度和重度。干密度Pd和干重度Yd①物理意義：?jiǎn)挝惑w積土中土粒的質(zhì)量。mw②表達(dá)式：pd=7，yd=V③工程應(yīng)用：在填方工程中常被作為填土設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制的指標(biāo)。(2)密度：Pt飽和重度-Yt①物理意義;土在飽和狀態(tài)時(shí)，單位體積土的質(zhì)量。②表達(dá)式:m+m/m+pVTOC\o"1-5"\h\zPsat^V_^*'V"''②表達(dá)式:(3)浮重度(有效重度)Y/①物理意義：土在水下，土體受水的浮力作用時(shí)，單位體積的有效重量。②表達(dá)式:\o"CurrentDocument"W-Vyy=ss—\o"CurrentDocument"yssatV②表達(dá)式:孔隙率與孔隙比土的孔隙率：物理意義：土體中的孔隙體積與總體積之比。表達(dá)式：n=，x100%孔隙比：物理意義：土體中的孔隙體積與土顆粒體積之比。V表達(dá)式：e=V」s說(shuō)明：①n:恒〈100%e:可〉1一般I.砂土：e=0.4---0.8II.粘土：0.6---1.5III.有機(jī)質(zhì)②e和n是反映土的密實(shí)程度的指標(biāo)。飽和度：Sr物理意義：指土中水的體積與孔隙體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示。表達(dá)式：S=Lx100%rVv工程應(yīng)用：按飽和度Sr大小砂土分為:「①Sr50%稍濕，②50%<Sr80%很濕'③Sr>80%飽和土的物理性質(zhì)指標(biāo)間的換算_dP(1+①)dy(1+①)

e=―s——w—1=—s_w—1pyy/=y—ysatw表1-2土的三相比例指標(biāo)換算公式名稱(chēng)符號(hào)三相比例表達(dá)式常用換算公式單位土粒相對(duì)密度dsA-5常見(jiàn)的數(shù)值比例粘性土2.72~2.76砂土2.70~2.71含水量密度干密度飽和密度有效密度重度干重度飽和重度git1十神）（1+神）d=^LxlOO%1十曰缶J4+宙扁p1.十神PPdPtsatP'YYdYsatVmr=—=m命=襯’g=此’g1￡3Ly&P~PwntPvai（7-1_《fl+神）g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3kN/m3kN/m3kN/m3粉土

2.65~2.6920%~60%1.6~2.0g/cm31.3~1.8g/cm31.8~2.3g/cm30.8~1.3g/cm316~20kN/m313~18kN/m318~23kN/m3有效重度丫kN/m8~13kN/m3孔隙比e處粘性土和粉土:0.40~1.20砂土：25~45砂土：0.30~0.90V孔隙率n礦砂土：0.30~0.90飽和度V■r=^x]QO%0~100%"w四、例題：見(jiàn)課本。例題1-1已知土的試驗(yàn)指標(biāo)為y=18kN/m3p=2.7g/cm3和w=12%，求e,Sr和y。【解】設(shè)土的體積等于1,則土的重力咋yV=18kN。已知土粒的重力ws與水的重力W之和等于土的重力W，即W=Ws+Ww。水的重力Ww與土的重力WS之比等于含水量w,則Ww=wxWs=0.12WS,由此求得土粒的重力Ws=15kN。土粒體積Vs可由土粒的密度ps和土粒的重力Ws求得，其值為0.55m3，孔隙的體積Vv則為0.45m3,水的體積Vw由水的重度yw和水的重力Ww求得，其值為0.18m3。根據(jù)三相指標(biāo)定義可計(jì)算孔隙比e，飽和度Sr和干重度yd的數(shù)值:次=玲土5在實(shí)際工程計(jì)算中一般是先導(dǎo)出相應(yīng)的換算公式，然后直接用換算公式計(jì)算。思考：1、顆粒級(jí)配曲線(xiàn)反映的是什么？級(jí)配良好有什么意義？如何判別級(jí)配是否良好？2、工程中是否可以以其他指標(biāo)作為實(shí)測(cè)指標(biāo)？3、各物理性質(zhì)指標(biāo)在工程中有何作用？*三相指標(biāo)測(cè)定（1）土的密度試驗(yàn)土的密度一般用“環(huán)刀法”測(cè)定，使用一個(gè)圓環(huán)（刀刃向下）放在削平的原狀土樣面上，徐徐削去環(huán)刀外圍的土，邊削邊壓，使土樣壓滿(mǎn)環(huán)刀內(nèi)，稱(chēng)得環(huán)刀內(nèi)土樣質(zhì)量，求出它與環(huán)刀容積之比值即為其密度。詳細(xì)的試驗(yàn)步驟請(qǐng)查閱土性指標(biāo)試驗(yàn)中的環(huán)刀法密度試驗(yàn)內(nèi)容。（2）土的含水量試驗(yàn)土的含水量一般用“烘干法”測(cè)定，先稱(chēng)取小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量m,然后置于烘箱內(nèi)維持100?105°C烘至恒重，再稱(chēng)出干土質(zhì)量吐，濕土與干土質(zhì)量之差為土塊中水的質(zhì)量mw，而土的含水量為f神=一-1X100%mc詳細(xì)的試驗(yàn)步驟請(qǐng)查閱土性指標(biāo)試驗(yàn)中的含水量試驗(yàn)內(nèi)容。土粒相對(duì)密度試驗(yàn)土粒密度試驗(yàn)一般是采用比重瓶法測(cè)定土粒的相對(duì)密度，通過(guò)測(cè)定干土質(zhì)量和瓶、水總質(zhì)量以及瓶、水、試樣總質(zhì)量和懸液溫度，由下式計(jì)算土粒的相對(duì)密度ds詳細(xì)的試驗(yàn)步驟請(qǐng)查閱土性指標(biāo)試驗(yàn)中的比重瓶法比重試驗(yàn)內(nèi)容第三節(jié)土的物理狀態(tài)指標(biāo)定義：土的物理狀態(tài)：天然狀態(tài)下，土所表現(xiàn)出的干濕、軟硬、松密等。一、無(wú)粘性土的狀態(tài)無(wú)粘性土的密實(shí)狀態(tài)對(duì)工程性質(zhì)影響很大：〈密實(shí)：強(qiáng)度高、穩(wěn)定、壓縮性小I疏松：不穩(wěn)定、易產(chǎn)生流砂碎石土的密實(shí)度根據(jù)野外鑒別方法確定，分為密實(shí)、中密、稍密三種狀態(tài)。砂土的密實(shí)度對(duì)其工程性質(zhì)具有重要的影響。密實(shí)的砂土具有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，是良好的建筑物地基；但松散的砂土，尤其是飽和的松散砂土，不僅強(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(duì)砂土評(píng)價(jià)的主要問(wèn)題是正確地劃分其密實(shí)度。（一）孔隙比判別一級(jí)配相同的砂J孔隙比愈小，表明愈密實(shí)I孔隙比愈大，表明土愈疏松砂土的密實(shí)程度不完全取決于孔隙比，而在很大程度上還取決于土的級(jí)配情況。粒徑級(jí)配不同的砂土即使具有相同的孔隙比，但由于顆粒大小不同，顆粒排列不同，所處的密實(shí)狀態(tài)也會(huì)不同。為了同時(shí)考慮孔隙比和級(jí)配的影響，引入砂土相對(duì)密實(shí)度的概念。（二）相對(duì)密實(shí)度判別當(dāng)砂土處于最密實(shí)狀態(tài)時(shí)，其孔隙比稱(chēng)為最小孔隙比；而砂土處于最疏松狀態(tài)時(shí)的孔隙比則稱(chēng)為最大孔隙比。有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一定的方法測(cè)定砂土的最小孔隙比和最大孔隙比，然后可按下式計(jì)算砂土的相對(duì)密實(shí)度：結(jié)論：Dr愈大，土愈密實(shí)Dr=0時(shí)，土處于最疏松狀態(tài)Dr=1時(shí)，土處于最緊密狀態(tài)從上式可以看出，當(dāng)砂土的天然孔隙比接近于最小孔隙比時(shí)，相對(duì)密實(shí)度。^_接近于1，表明砂土接近于最密實(shí)的狀態(tài)；而當(dāng)天然孔隙比接近于最大孔隙比時(shí)則表明砂土處于最松散的狀態(tài)，其相對(duì)密實(shí)度接近于0。根據(jù)砂土的相對(duì)密實(shí)度可以按表1-3將砂土劃分為密實(shí)、中密、和松散三種密實(shí)度。表1-3砂土密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn)密實(shí)度密實(shí)中密松散相對(duì)密度1.0?0.670.67?0.330.33?0工程應(yīng)用：（三）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別方法：用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N63..來(lái)劃分。見(jiàn)表1-4。表1-4砂土密實(shí)度劃分密實(shí)度密實(shí)中密稍密松散相對(duì)密度N635>3030NN—〉1515NN63>10.5N635W10二、粘性土的狀態(tài)（一）粘性土的稠度狀態(tài)概念：稠度：指粘性土的某一含水率時(shí)的稀稠程度或軟硬程度隨著含水量的改變，粘性土將經(jīng)歷不同的物理狀態(tài)。當(dāng)含水量很大時(shí)，土是一種粘滯流動(dòng)的液體即泥漿，稱(chēng)為流動(dòng)狀態(tài)；隨著含水量逐漸減少，粘滯流動(dòng)的特點(diǎn)漸漸消失而顯示出塑性（所謂塑性就是指可以塑成任何形狀而不發(fā)生裂縫，并在外力解除以后能保持已有的形狀而不恢復(fù)原狀的性質(zhì)），稱(chēng)為可塑狀態(tài)；當(dāng)含水量繼續(xù)減少時(shí)，則發(fā)現(xiàn)土的可塑性逐漸消失，從可塑狀態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)。如果同時(shí)測(cè)定含水量減少過(guò)程中的體積變化，則可發(fā)現(xiàn)土的體積隨著含水量的減少而減小，但當(dāng)含水量很小的時(shí)候，土的體積卻不再隨含水量的減少而減小了，這種狀態(tài)稱(chēng)為固體狀態(tài)。(二)界限含水量液限：流動(dòng)狀態(tài)過(guò)渡到可塑狀態(tài)分界含水量塑限：可塑狀態(tài)下的下限含水量縮限：由半固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)的界限含水量粘性土從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)的含水量分界點(diǎn)稱(chēng)為界限含水量。流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)間的分界含水量稱(chēng)為液限wL；可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)間的分界含水量稱(chēng)為塑限wp；半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)間的分界含水量稱(chēng)為縮限ws。塑限wp是用搓條法測(cè)定的。把塑性狀態(tài)的土在毛玻璃板上用手搓條，在緩慢的、單方向的搓動(dòng)過(guò)程中土膏內(nèi)的水分漸漸蒸發(fā)，如搓到土條的直徑為3mm左右時(shí)斷裂為若干段，則此時(shí)的含水量即為塑限wp。詳細(xì)的試驗(yàn)操作步驟請(qǐng)查閱滾搓法塑限試驗(yàn)的內(nèi)容。液限wL可采用平衡錐式液限儀測(cè)定。平衡錐重為76g,錐角為30°。試驗(yàn)時(shí)使平衡錐在自重作用下沉入土中，當(dāng)15s內(nèi)正好沉入深度10mm時(shí)的含水量即為液限wL。目前在液限與塑限的測(cè)定中還有根據(jù)平衡圓錐沉入深度與液限、塑限的對(duì)應(yīng)關(guān)系而采取的液限塑限聯(lián)合測(cè)定法，其試驗(yàn)操作步驟請(qǐng)查閱液限塑限聯(lián)合測(cè)定法的內(nèi)容塑性指數(shù)和液性指數(shù)(1)塑性指數(shù)

可塑性是粘性土區(qū)別于砂土的重要特征?？伤苄缘拇笮∮猛撂幵谒苄誀顟B(tài)的含水量變化范圍來(lái)衡量，從液限到塑限含水量的變化范圍愈大，土的可塑性愈好。這個(gè)范圍稱(chēng)為塑性指數(shù)IP：Fp=神!,一Mp，17NI/10為粉質(zhì)粘土，IP>17為粘土塑性指數(shù)習(xí)慣上用不帶％的數(shù)值表示。塑性指數(shù)是粘土的最基本、最重要的物理指標(biāo)之一，它綜合地反映了粘土的物質(zhì)組成，廣泛應(yīng)用于土的分類(lèi)和評(píng)價(jià)。(2)液性指數(shù)液性指數(shù)IL是表示天然含水量與界限含水量相對(duì)關(guān)系的指標(biāo)，其表達(dá)式為：4=——-%―堆可塑狀態(tài)的土的液性指數(shù)在0到i之間，液性指數(shù)越大，表示土越軟；液性指數(shù)大于1的土處于流動(dòng)狀態(tài)；小于0的土則處于固體狀態(tài)或半固體狀態(tài)。粘性土的狀態(tài)可根據(jù)液性指數(shù)IL分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑，見(jiàn)表1-5示。表1-5按塑性指數(shù)值確定粘性土狀態(tài)I值ILW00<IlW0.250.25<IlW0.750.75<IlW1.01.0<Il狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑【例題1-2】已知粘性土的密度p=27.5g/cm3，液限為40%，塑限為22%，飽和度為0.98，孔隙比為1.15，試計(jì)算塑性指數(shù)、液性指數(shù)及確定粘性土的狀態(tài)。27.5【解】根據(jù)液限和塑限可以求得塑性指數(shù)為18,土的含水量及液性指數(shù)可由下式求w=gML=l.l5xl0xQ.9g=41%村-％0.41-0.22、心27.5Ir===1.06LWL-TVP0.40-0.22IL>l，故此粘性土為流塑狀態(tài)。三、粉土的特征塑性指數(shù)1舟10,且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重的50%的土稱(chēng)為粉土，介于粘性土和砂土之間，明顯不同于粘土和砂土。粉土的毛細(xì)現(xiàn)象活躍，可呈現(xiàn)假塑性;力學(xué)性能指標(biāo)不同于粘性土；土易被振動(dòng)液化，且難以壓實(shí)，也不宜用石灰加固，沉樁較困難。四、土的工程分類(lèi)土的工程分類(lèi)原則土的工程分類(lèi)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能根據(jù)同類(lèi)土已知的性質(zhì)去評(píng)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(píng)價(jià)土的方法。通常對(duì)建筑地基可分成巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土五大類(lèi)。土的工程分類(lèi)方法（1）巖石的分類(lèi)巖石（基巖）是指顆粒間牢固聯(lián)結(jié)，形成整體或具有節(jié)理、裂隙的巖體。它作為建筑場(chǎng)地和建筑地基可按下列原則分類(lèi)：1）按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。2）根據(jù)堅(jiān)固性即未風(fēng)化巖石的飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度q分為硬質(zhì)巖石（qN30MPa）和軟質(zhì)巖石（q<30MPa）。3）根據(jù)風(fēng)化程度分為微風(fēng)化、中等風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化。4）按軟化系數(shù)Kr分為軟化巖石和不軟化巖石。Kr為飽和狀態(tài)與風(fēng)干狀態(tài)的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度