土力學(xué)與地基基礎(chǔ)無粘性土的相對密實(shí)和粘性土的稠及土的壓實(shí)性詳解演示文稿

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)無粘性土的相對密實(shí)度和粘性土的稠度及土的壓實(shí)性詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)（優(yōu)選）土力學(xué)與地基基礎(chǔ)無粘性土的相對密實(shí)度和粘性土的稠度及土的壓實(shí)性目前二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/113相對密實(shí)度Dr定義（理論表達(dá)式）定義（實(shí)用表達(dá)式）emax無粘性土處于最松狀態(tài)時(shí)的孔隙比，可由其最小干密度換算

emin無粘性土處于最密狀態(tài)時(shí)的孔隙比，可由其最大干密度換算e0無粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比ρdmax無粘性土的最大干密度ρdmin無粘性土的最小干密度

ρd無粘性土的天然干密度或填筑干密度目前三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)4相對密實(shí)度Dr無粘性土處于最密實(shí)的狀態(tài)

無粘性土處于最緊密的狀態(tài)

在工程上，用相對密實(shí)度劃分無粘性土狀態(tài)如下：

疏松中密密實(shí)目前四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備主要由貫入器、貫入探桿和穿心錘三部分組成。

1.貫入器:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器是由兩個(gè)半圓管合成的圓筒型探頭。

2.穿心錘:重63.5kg的鑄鋼件，中間有一直徑45mm的穿心孔，此孔為放導(dǎo)向桿用。

3.觸探桿:國際上多用直徑為40-50mm的無縫鋼管，我國則常用直徑為42mm的工程地質(zhì)鉆桿。目前五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)8粘性土的稠度

定義：指粘性土在某一含水率下對外界引起的變形或破壞的抵抗能力，是粘性土最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)。目前八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)9粘性土的稠度目前九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)10粘性土的稠度流動狀態(tài)可塑狀態(tài)固體狀態(tài)半固體狀態(tài)剛沉積的粘土，本身不能保持其形態(tài)，極易流動

外力作用可改變其形狀，而不改變其體積，并在外力卸除后仍能保持已獲得的形狀水分蒸發(fā)，上覆沉積層厚度增加，含水率減小，體積收縮含水率減小,喪失可塑性，在外力作用下，易于發(fā)生破裂體積不再收縮，空氣進(jìn)入土體，土的顏色變淡

目前十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)11粘性土的稠度粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粻顟B(tài)，可用某一界限含水率來區(qū)分，稠度界限（阿太堡）Atterberg界限定義：目前十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)12粘性土的稠度液限流動狀態(tài)與可塑狀態(tài)的界限含水率，可塑狀態(tài)的上限含水率

塑限可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)的界限含水率，可塑狀態(tài)的下限含水率

縮限半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)的界限含水率，即粘性土隨著含水率的減小而體積開始不變的含水率。

目前十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)13粘性土的稠度粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N狀態(tài)是逐漸過渡的，并無明確的界限。目前工程上只是根據(jù)某些通用的試驗(yàn)方法測定這些界限含水率。目前十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)14塑限測定方法：搓滾法和液塑限聯(lián)合測定法目前十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)15塑限測定方法：搓滾法：調(diào)制均勻的濕圖樣，在毛玻璃上搓滾成3毫米直徑的土條，若這個(gè)時(shí)刻恰好出現(xiàn)裂縫，就把土條的含水率定為塑限液塑限聯(lián)合測定法：取代表性試樣，加入不同數(shù)量的純水，調(diào)制成三種不同稠度的試樣，用電磁落錐測定圓錐在自重作用下經(jīng)5秒后沉入試樣的深度。以含水率為橫坐標(biāo)，圓錐入土深度為縱坐標(biāo)，在雙對數(shù)紙上繪制關(guān)系曲線。入土深度2毫米所對應(yīng)的含水率為塑限。目前十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)17mm液限測定演示：17mm目前十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)17mm液限測定演示：目前十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)液限測定演示：目前十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)19縮限測定方法：收縮皿法

把土料的含水率調(diào)制到大于土的液限，然后將試樣分層填入收縮皿中，刮平表面，烘干，測出干土樣的體積并稱量至0.1克，按下式計(jì)算

目前十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)20塑性指數(shù)

液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值（去掉百分號）成為塑性指數(shù)塑性指數(shù)表示處于可塑狀態(tài)時(shí)土的含水率可變化幅度。塑性指數(shù)越大，可塑狀態(tài)含水率變化范圍也大。塑性指數(shù)是反映粘性土性質(zhì)的一個(gè)綜合性指標(biāo)。一般地，塑性指數(shù)越高，土的粘粒含量越高，所以常常用作粘性土地分類指標(biāo)

目前二十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)21液性指數(shù)

粘性土即使具有相同的含水率，也未必處于同樣的狀態(tài)，與無粘性土的相對密實(shí)度相似，粘性土的狀態(tài)用液性指數(shù)來判別。液性指數(shù)表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對關(guān)系，表達(dá)了天然土所處的狀態(tài)。目前二十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)22判定土處于堅(jiān)硬狀態(tài)

土處于可塑狀態(tài)

土處于流動狀態(tài)

目前二十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)23注意由于液限和塑限目前都是用擾動土測定的，土的結(jié)構(gòu)已徹底破壞，而天然土一般在自重作用已有很長的歷史，它獲得了一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以至于土的天然含水率大于它的液限也未必一定會發(fā)生流動。含水率大于液限只是意味著：若土的結(jié)構(gòu)遭到破壞，它將轉(zhuǎn)變?yōu)檎硿酀{。目前二十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)24土的壓實(shí)性

人們很早就用土作為建筑材料，而且知道要把松土擊實(shí)。公元前200多年，我國秦朝修筑馳實(shí)（行車大道），就有用“鐵錐筑土堅(jiān)實(shí)”的記載，說明那時(shí)人們已經(jīng)認(rèn)識到土的密度和土的工程特性有關(guān)。目前二十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)25土的壓實(shí)性

土的壓實(shí)性指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土體能夠壓實(shí)到某種密實(shí)程度的性質(zhì)。土工建筑物，如土壩、土堤及道路填方是用土作為建筑材料填筑而成，為了保證填土有足夠的強(qiáng)度，較小的壓縮性和透水性。在施工中常常需要壓密填料，以提高土的密實(shí)度和均勻性。填土的密實(shí)度常以其干密度來表示。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究土的密實(shí)性是通過擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行的。目前二十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)26擊實(shí)試驗(yàn)

輕型：粒徑小于5毫米重型：粒徑小于40毫米25下，分三層擊實(shí)56下，分5層擊實(shí)目前二十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)27擊實(shí)儀目前二十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)28影響土的壓實(shí)性的因素含水率的影響對同一種土料，分別在不同的含水率下，用同一擊數(shù)將他們分層擊實(shí)，測定土樣的含水率和密度，然后以含水率為橫坐標(biāo)，干密度為縱坐標(biāo)，繪制擊實(shí)曲線。從圖中可以看出，當(dāng)含水率較小時(shí)，土的干密度隨著含水率的增加而增大，而當(dāng)干密度增加到某一值后，含水率繼續(xù)增加反而使干密度減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，此時(shí)對應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率。目前二十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)29影響土的壓實(shí)性的因素?fù)魧?shí)功能的影響實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)功能是用擊數(shù)來反映的，對同一種土，壓實(shí)功能小，則能達(dá)到的最大干密度也小，最優(yōu)含水率大；壓實(shí)功能大，則能達(dá)到的最大干密度也大，最優(yōu)含水率小用同一種土料在不同含水率下分別用不同的擊數(shù)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，就能得到一組隨擊數(shù)而異的含水率與干密度關(guān)系曲線。目前二十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)30影響土的壓實(shí)性的因素1、土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大，最優(yōu)含水率則逐漸減小。但是這種增大或減小的速率是遞減的，因而光靠增加擊實(shí)功能來提高土的干密度是有一定限度的。2、含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響顯著。當(dāng)含水率較高時(shí)，含水率與干密度的關(guān)系曲線趨近于飽和線，也就是說，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無效的。填料的含水率過高和過低都是不利的，過高惡化土體的力學(xué)性質(zhì)，過低則填土遇水后容易引起濕陷。目前三十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)31影響土的壓實(shí)性的因素土類和級配的影響

同樣的含水率情況下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指數(shù)越大，越難于壓實(shí)對于無粘性土，含水率對壓實(shí)性的影響沒有像粘性土那么敏感，其擊實(shí)曲線與粘性土是不同的，在含水率較大時(shí)得到較高的干密度。因此在無粘性土的實(shí)際填筑中，同時(shí)需要不斷灑水使其在較高含水率下壓實(shí)。無粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)，通常是用相對密實(shí)度來控制的，一般不進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)級配良好的土易于壓實(shí)，反之則不易壓實(shí)目前三十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)32影響土的壓實(shí)性的因素粗粒含量的影響由于擊實(shí)儀尺寸的限制，實(shí)際試驗(yàn)中可能剔除超出粒徑的部分，然后進(jìn)行試驗(yàn)。這樣測得的最大干密度和最有含水率與實(shí)際土料在相同擊實(shí)功能下的最大干密度和最有含水率不同。對于輕型擊實(shí)試驗(yàn)，可按下式修正目前三十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)2023/5/11土力學(xué)與地基基礎(chǔ)33目前三十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)按最新規(guī)范，地基土可分為六大類：巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。

一、巖石任務(wù)6地基土的工程分類目前三十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前三十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)二、碎石土

5、碎石土野外描述：顆粒級配、顆粒形狀、顆粒排列、母巖成分、風(fēng)化程度、密實(shí)度、充填物的性質(zhì)和充填程度等。

目前三十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前三十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)三、砂土5、砂土野外描述：顏色、礦物組成、顆粒級配、顆粒形狀、粘粒含量、密實(shí)度（密實(shí)、中密、稍密、松散4級）、濕度（稍濕、很濕、飽和3級）等。

目前三十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)四、粉土5、粉土野外描述：顏色、包含物、濕度（分稍濕、中濕、很濕、飽和等4級）、密實(shí)度、搖震反應(yīng)、光澤反應(yīng)、干強(qiáng)度、韌性等。目前三十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)五、粘性土

5、粘性土野外描述：顏色、狀態(tài)、包含物（如鈣質(zhì)結(jié)核、鐵錳結(jié)核、植物根、貝殼等）、搖震反應(yīng)、光澤反應(yīng)、干強(qiáng)度、韌性、土層結(jié)構(gòu)。

目前四十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前四十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前四十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)六、人工填土

目前四十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)1、淤泥的定義淤泥類土是在靜水或水流緩慢的環(huán)境中沉積，有微生物參與作用的條件下形成的，含較多有機(jī)質(zhì)，其中孔隙比e大于1.5，含水率大于液限的土，稱為淤泥，若1<e<1.5，則稱為淤泥質(zhì)土。一、淤泥類土目前四十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)1、黃土的定義

黃土是在干旱、半干旱氣候條件下形成的第四紀(jì)的一種松散的特殊土。二、黃土目前四十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)黃土高原的自然景象目前四十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前四十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前四十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)目前四十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)三、膨脹土

膨脹土——是一種粘性土，含有較多的親水性粘土礦物，吸水膨脹，遇水崩解或軟化，失水收縮，抗沖刷性能差，這種具有較明顯的脹縮性的土稱為膨脹土。目前五十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十一點(diǎn)1、膨脹土的特征（1）顏色有灰白、棕、紅、黃、褐、及黑色；（2）粒度成分中以粘土顆粒為主，一般在50%以上，最低也要大于30%，粉粒次之，砂粒最少；（3）礦物成分中粘土礦物占優(yōu)勢，多為伊利石、蒙脫石，高嶺石