土的工程性質(zhì)和工程分類

土的工程性質(zhì)和工程分類一、土的物理性質(zhì)指標(biāo)【基本內(nèi)容】反映著土的物理狀態(tài),如干濕軟硬松密等。表示土的三相組成比例關(guān)系的指標(biāo),統(tǒng)稱為土的三相比例指標(biāo)。1、土的三相圖【注意】土的三相圖只是理想化地把土體中的三相分開，并不表示實(shí)際土體三相所占的比例。2、基本物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)中有三個(gè)基本指標(biāo)可直接通過土工試驗(yàn)測(cè)定,亦稱直接測(cè)定指標(biāo)。土的密度或土的天然重度：，（kg/m3），（kN/m3）。試驗(yàn)測(cè)定方法：環(huán)刀法土粒相對(duì)密度（土粒比重）Gs：土粒相對(duì)密度定義為土粒的質(zhì)量與同體積4°C純水的質(zhì)量之比。，無量綱。試驗(yàn)測(cè)定方法：比重瓶法【課堂討論】相對(duì)密度（比重）與天然密度（重度）的區(qū)別注意：從公式可以看出，對(duì)于同一種土，在不同的狀態(tài)（重度、含水量）下，其比重不變；說土的含水量攜—排—斬土中水的質(zhì)量?jī)斉c土粒質(zhì)量之南比，以百分?jǐn)?shù)售表示：存樂賊試驗(yàn)測(cè)定方法豎：烘干法翁【討論】含水揚(yáng)量能否超姐過運(yùn)10挨0疫％？箱—抗—壯從公式可以看燃出，含水量可攝以超撇出黑10盯0索％。抓測(cè)出上述三個(gè)痕基本試驗(yàn)指標(biāo)美后，就可根據(jù)艇圖叫1-環(huán)9公所示的三相圖才，計(jì)算出三相蔥組成各自的體含積上和質(zhì)量上左的含量，并由場(chǎng)此確定其它的所物理性質(zhì)指標(biāo)竟，即導(dǎo)出指標(biāo)掩。逮孔隙雅比異—伍—閱孔隙比為土中股孔隙何種與土悶粒體積之比，籠用小數(shù)表示：神孔隙比是評(píng)價(jià)桂土的密實(shí)程度乘的重要物理性寄質(zhì)指標(biāo)。偏孔隙芝率穿—冒—霧土中孔隙體積目與土的總體積慧之比：品孔隙率亦可用仗來表示同一種稅土的松、密程旨度。殊飽和栽度盡—根—胖土中所含水分幻的體積與孔隙銳體積之仁比皮,份逝飽和度可描述斷土體中孔隙被礙水充滿的程度云：熟顯歪然道,忘干土的飽和踏度未Sr=0久,鑼當(dāng)土被完全飽遲和狀態(tài)簽時(shí)易Sr=10牛0疤%賠。砂土根據(jù)飽鏟和度可劃分為剖下列三種濕潤(rùn)脆狀態(tài)臭：襯S蔥r幟≤黑50%航河稍濕驕，黑50菠%竊＜窩S次r鍬≤游80%船矩很濕彎，脂S激r腿＞堪80%幻洞飽和。但【討論】孔隙發(fā)比、孔隙率、順飽和度能否超條過避1澇或障10塵0洽％？產(chǎn)飽和密度和飽鞋和重度謀飽和密度克為土體中隙完款全被水充滿時(shí)趕的土的密度：榨，或（位kg/m光3拳）。測(cè)飽和重度：黎sat=罪g氣，虹（培kN/m薪3鏟）。登干密度和干重脆度座干密普度割—自—挽單位體積中土畝粒的質(zhì)量：抄，物（料kg/m薪3狠）。洲干重責(zé)度莊—付—伯單位體積中土基粒的重量：財(cái)=襖d怎g馬，筑（詢kN/m私3浙）。查有效重度（浮艷重度）膛，玩（汁kN/m積3始）。峰同樣條件下，劇上述幾種重度澤在數(shù)值上有如鐘下關(guān)系：＞＞＞券3管．指標(biāo)間的相法互換算嗚已知：斗（竊）固，史G交s徹，樣——倡→叼e估，貝n戒，言S綱r碼，鴿sa尾t柴（崖sa專t雀），顛d值（旬d存），糾等的表達(dá)式。聽推導(dǎo)間接指標(biāo)造的關(guān)鍵在于：撇熟悉各個(gè)指標(biāo)捆的定義及其表視達(dá)式，能熟練編利用土的三相媽簡(jiǎn)圖。沙推導(dǎo)公式主要?jiǎng)澆襟E：演①灰利臥用廚V疫S怕作為未知數(shù)，依將土的三相圖庫中的各相物質(zhì)基的質(zhì)量用大（緒）愈，朽G楚s擺，蘆和謠V瘋S炕表示出來，填離在圖中；搬②府先將孔隙蠅比達(dá)e辦的表達(dá)式求出癢來，然后將其答它指標(biāo)用夠（慶）楚，臘G繭s遭，布和筋e丹來表達(dá)。取依上圖，饞將豆m媽＝加（肚1圾＋六）與GsVs哄和蜘V絞＝風(fēng)（椒1?。遝拔）潑V暢s散代入蠶中可得：題注意：此絨時(shí)燃e昌已除是撕“不已平知鬧”授的指標(biāo)。根據(jù)翻各間接指標(biāo)的沾定義，利用三飾相簡(jiǎn)圖可求得哭：奔①甩倦彩或擦久②，③④或⑤撤【課堂思考】厚可否用其它簡(jiǎn)菌潔方法上述推通導(dǎo)公式？如旬令脅V溪s遙＝碌1宋。據(jù)【課堂先自習(xí)歉例題后講解】拼【秒例頑1久－它1敢】某土樣經(jīng)試廟驗(yàn)測(cè)得何種怒為槳100話㎝櫻3貪，濕土質(zhì)量為膝187g送，烘干后，干鹽土質(zhì)量為止167g泥。若土粒的相誼對(duì)密借度嚷G泰s念為腳2.6獄6罷，試求該土樣食的含水量盾、密度鹿、重度毛、干重度嘩d畢、孔隙比ｅ、晉飽和重度服sa汽t召和有效重度務(wù)＇。鞋解題思路：利覺用定義先求穗，努，止爹，后根據(jù)公式燥求相關(guān)指標(biāo)。筋【拾例鑼2蘆－鐘1付】某完全飽和誤粘性土的含水味量為絨=40冰%挨，土粒相對(duì)密撿度脖Gs=2.慈7茅，試按定義求置土的孔隙比ｅ繩和填密度濟(jì)。解題思路：財(cái)①鐘本題給出的條司件是飽和性土號(hào)——煌→享S必r許＝夕10糞0執(zhí)％測(cè)②晌利用三相圖求轎出各相的質(zhì)量電和體積銹③豈用定義求惠出蛇e旬和般d蹄。待持【現(xiàn)場(chǎng)提問答肥疑】執(zhí)【本次課小結(jié)傭】緒1誘．各指標(biāo)的定拍義；賴2秒．利用三相圖辱進(jìn)行指標(biāo)間的淡相互換算?！緩?fù)習(xí)思考】毒1炭．在土的三相涂比例指標(biāo)中，廁哪些指標(biāo)是直漂接測(cè)定的？用崇何方法？播2繩．在三相比例界指標(biāo)中，哪些鍬指標(biāo)的數(shù)值可仙以大耐于奉1答，哪些不行？【課后作業(yè)】禿二、利戴土的物理狀態(tài)盈指標(biāo)【基本內(nèi)容】杰1寫、無粘性土的龜密實(shí)度剪土的密實(shí)叔度碰—維—斯單位土體中固有體顆粒的含量剝。無粘性土的鑄密實(shí)度與其工約程性質(zhì)有著密理切關(guān)系。猛描述砂土密實(shí)唇狀態(tài)的指標(biāo)有朗：1）孔隙比柴孔隙比愈大，腰則土愈松散。很缺陷耗：堪①冰取原狀砂樣和信測(cè)定孔隙比存篇在實(shí)際困難，面故在實(shí)用上也第存在問題控。盼②韻沒有考慮到顆竟粒級(jí)配這一重至要因素對(duì)砂土拖密實(shí)狀態(tài)的影延響。圣2歉）魯相對(duì)密稿度認(rèn)D屯r傻：將現(xiàn)場(chǎng)土的作天然孔隙非比邊e按與該種土所能文達(dá)到最密實(shí)時(shí)請(qǐng)的孔隙比些和最疏松時(shí)的擦孔隙比覺相對(duì)比的方法毫，來表示孔隙互比迷為肺e擔(dān)時(shí)土的密實(shí)度矩。監(jiān)【討論】相對(duì)餓密度是否會(huì)出蛇現(xiàn)畫Dr>1.缸0翻和碎Dr<找0濟(jì)的情況？棍當(dāng)僑e=ema載x粗時(shí)，表示土處鏈于最疏松狀態(tài)扛，此臨時(shí)平Dr=纖0知。埋當(dāng)藝e=emi遍n石時(shí)，表示土處暫于最密實(shí)狀態(tài)槍，此俯時(shí)酬Dr=1.鵲0紅。用相對(duì)密約度奮D吧r疏判定砂土密實(shí)際度的標(biāo)準(zhǔn)如下躁：打D償r飲≤婦0.33縣長(zhǎng)宴危疏松黨0.33纖樂≤如Dr闊堆≤模0.67處含早計(jì)中密偽Dr戀奪≥托0.67肅窗供磚拌密實(shí)跟優(yōu)點(diǎn)：在理論凍上比孔隙比能耕夠更合理確定農(nóng)土的密實(shí)狀態(tài)界。沉缺陷：測(cè)妥定陸e錘、惑e山max可與雙e該min健困難，通常多傍用于填方工程竊的質(zhì)量控制中互，對(duì)于天然土駱尚難以應(yīng)用。旺3護(hù)）鐮依規(guī)真范賴GB500配7嬌－競(jìng)200末2扣動(dòng)觸探確定無俱粘性土的密實(shí)御度喂—者—氏標(biāo)貫試顛驗(yàn)洲N累或顆N63.站5飾，見表1－3。昨優(yōu)點(diǎn)：可現(xiàn)場(chǎng)爸測(cè)定土的密實(shí)弟度，得到廣泛濤應(yīng)用。藥2我．渾粘性棚土的稠度擺（幼1稿）粘性土的稠根度狀態(tài)堅(jiān)稠童度妙—不—哪指土的軟硬程勇度或土受外力閣作用所引起變盯形或破壞的抵絮抗能力。誕稠度界亮限該—昆—俘粘性土由某一防種狀態(tài)過渡到斜另一狀態(tài)的分杜界含水量。恰塑昌限添—歉—今土從塑性狀態(tài)紛轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w尿狀態(tài)時(shí)的分界蠟含水量。泉液蒙限走—碗—量土從液性狀態(tài)春轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀罴膽B(tài)時(shí)的分界含李水量。鄭注意：塑限、扮液限是一個(gè)含坐水量加塑限、液限的店測(cè)定方掘法姻—所—比液塑限聯(lián)合測(cè)屯定法。駕（鏡2并）粘性土的塑絕性指數(shù)和液性話指數(shù)吹①刃塑性指數(shù)全：俗Ip=誓L短－鋒P宴扇內(nèi)注意：計(jì)算時(shí)望含水量要去百臺(tái)分號(hào)認(rèn)坦抵結(jié)論：塑性指體數(shù)表示土處在味可塑狀態(tài)的含最水量變化范勢(shì)圍禽,酒其值的大小取徐決于土顆粒吸液附結(jié)合水的能憲力朋,賤亦即與土中粘叉粒含量有關(guān)。成粘粒含量越村多戚,概土的比表面積也越側(cè)大瓦,齡塑性指數(shù)就越飲高。樹夢(mèng)奸應(yīng)用：根據(jù)其費(fèi)值大小對(duì)粘性曾土進(jìn)行分類。②液性指數(shù)：岸用途：根據(jù)其焦值大小判定土療的軟硬狀態(tài)（臣表門1感－濱4努）。燭【討論】液性帳指數(shù)是否會(huì)出冊(cè)現(xiàn)宏IL>1.淹0貼和聾IL<券0粘的情況？榴【例題先自習(xí)執(zhí)后講解】孫【膚例余1招－夾3肯】某砂土試適樣領(lǐng),折通過試驗(yàn)測(cè)定陸土粒相對(duì)密獨(dú)度判Gs=2.7姑,閉含水量鋪=9.43抖%比,獎(jiǎng)天然天然密輸度印ρ蠅=1.66/由㎝憂3銹。已知砂樣牌輕最密實(shí)狀態(tài)時(shí)澤稱得干砂質(zhì)侄量倍ms1=1.幼62湖㎏攪,下牌最疏松狀態(tài)讀時(shí)稱得干砂質(zhì)皆量客ms2=1.衡45眉㎏霉。試求此砂土蹦的相對(duì)密朗度版Dr壯,付并判斷砂土所傳處的密實(shí)狀態(tài)羊。解題思路：辯①樹先利用三個(gè)基燕本指標(biāo)求出天響然孔隙日比端e顆②胃土最密實(shí)時(shí)有量最大干密度畝dmax釘和最小孔隙小比碗e迫min甚，土最疏松時(shí)圈有最小干密度系dmin留和最所大孔隙仁比岸e旬max其。利用公式捆d祝＝股予和贏催e群＝覺畢求條得無emi樸n飽與筆ema省x科。嫌③雜利用相對(duì)密度助的定義式滋求得其密實(shí)度符。珍三、土（巖）百的工程分類【基本內(nèi)容】賀1走、《土工試驗(yàn)是規(guī)程》中土的壇分類1）一般程序游2拒）漫巨粒土和含巨泄粒土的分類和宰命名俘3糟）流粒土的分類和意命名帳4律）根細(xì)粒土分類和強(qiáng)命名惰5紗）掛特殊土分類赤6返）扛土的簡(jiǎn)易鑒別僵、分類和描述注意：輪①饅各類土的定義淚；抱②標(biāo)利用塑性圖對(duì)于細(xì)粒土進(jìn)行分叨類的方法。萍二、《建筑地喚基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)庸范》敵（鴉GB500暮7嗽－爐200少2鳴）中地基土的襖分類訴作為建筑地基前的況土涂(冤巖涌)象,今可分為巖石、刻碎石土、砂土沾、粉土、粘性乎土和人工填土烏。注意：馳①儀各類土的定義映；所②擾對(duì)碎石土、砂攝土進(jìn)行分類時(shí)心，應(yīng)根據(jù)粒組毫含量由大到小嶼以最先符合者籍確定；殘③脆依塑性指數(shù)對(duì)記粉土、粘性土起進(jìn)行分類：刊粉飛土兇—幅—直指粒徑大于參0.075m倦m愁的顆粒含量不千超過總質(zhì)量稍的危50%去肚、塑性指楊數(shù)哲I就P逼≤辱1襪0政的土。詞粘性土養(yǎng)是屑—品—寇指塑性指驗(yàn)數(shù)罩I揀P榨＞符1奉0驕的土。粘性土?xí)x【例題先自習(xí)煮后講解】橫【朽例嫌1珠－儀5養(yǎng)】接耽例罩1隸－珍4緞,此試按塑性指興數(shù)止I天P纖確書定霉A繭、雷B歸、蹦C沃土的名稱。解題思路：增①背先計(jì)算塑性指陪數(shù)；劑②雅依塑性指數(shù)對(duì)咬粉土、粘性土煤進(jìn)行命名。娘【壽例巡1三－瓜6暈】取圖盯1牙－冰1猜5掉為某三種完土國A干、打B斃、端C告的顆粒級(jí)配曲掛線林,阿試按《地基規(guī)醫(yī)范》分類法確急定三種土的名燒稱。解題要點(diǎn)：法①仇能看懂顆粒級(jí)伏配曲線圖計(jì)②律熟悉《地基規(guī)閘范》分類法；扁③群對(duì)碎石土、砂難土進(jìn)行分類時(shí)膚，應(yīng)根據(jù)粒組拿含量由大到小憐以最先符合者荷確定。藏四、立土的壓實(shí)性【基本內(nèi)容】坐一愉）陡擊實(shí)試耗驗(yàn)?zāi)尽颉咄恋膿魧?shí)機(jī)理航（粘性土）朱二浸）歌影響土（粘性宋土）的壓實(shí)性趟的因素壯1胳．含水量的影巨響：只有在某忍一含水量（最燒優(yōu)含水量）下陳才能獲得最佳宅的擊實(shí)效果。注意：扇①熊在填土工程中錄注意控制土的勺含水量，在土儀較干或較濕時(shí)洽都不容易將土編擊實(shí)到最密實(shí)廟狀態(tài)。劃②鈔含水量過高或角過低對(duì)填土工文程都是不利的詞。革2贊．擊實(shí)功能的態(tài)影響：產(chǎn)由擊實(shí)試驗(yàn)可丙知：鬧①速土粒的最大干訊密度和最優(yōu)含要水量不是常數(shù)欺。最大干密度拍隨擊數(shù)的增加圾而逐漸增大，旁最翅優(yōu)含水量則逐管漸減少。但是榴這種增大或減歇少是遞減的，刮因此，光靠增商加擊實(shí)功能來拆提高土的最大聲干密度是有一限定限度的。線②刃當(dāng)含水量較低痰時(shí)擊數(shù)的影響薯較顯著。當(dāng)含負(fù)水量較高時(shí)，缺含水量與干密塵度關(guān)系曲線趨己近于飽和線，愧也就是說，這永時(shí)提高擊實(shí)功惹能是無效的。智土的類型和級(jí)哀配的影響耳無粘性土的擊壺實(shí)特性與粘性搬土有很大不同扯。律【工程經(jīng)驗(yàn)】陜?cè)诠さ噩F(xiàn)場(chǎng)要周判別土料是否倦在最優(yōu)含水量搞附近時(shí)，可按劍下述方法：用服手抓楊起一把土，握喪緊后松開，如如土成團(tuán)一點(diǎn)都彈不散開，說明批土太潮濕；如捏土完全散開，放說明土太干燥教；如土部分散給開，中間部分賣成團(tuán)，說明土悠料含水量在最瓣優(yōu)含水量附近特。信粗粒含量的影血響【課堂練習(xí)】吃【本