巖土的物理性質(zhì)-土的物理狀態(tài)（工程巖土課件）

第十二講土的物理狀態(tài)指標(biāo)測定學(xué)習(xí)內(nèi)容一黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)二無黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)無黏性土的松密程度黏性土的軟硬狀態(tài)影響力學(xué)特性密實度稠度黏性土最主要的物理狀態(tài)特征與含水量有關(guān)黏性土含水量較硬變軟流動一、黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)塑限wp液限wL固態(tài)或半固態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)強結(jié)合水弱結(jié)合水自由水w土顆粒強結(jié)合水弱結(jié)合水土顆粒強結(jié)合水土顆粒自由水弱結(jié)合水強結(jié)合水強結(jié)合水膜最大出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量自由水界限含水率稠度狀態(tài)含水率土中水的形態(tài)示意圖1、黏性土的“四態(tài)”黏性土的狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程可塑狀態(tài)：黏性土在某含水量范圍內(nèi)，可用外力塑成任何形狀而不發(fā)生裂紋，當(dāng)外力卸除后仍能保持已有的形狀。1、黏性土的“四態(tài)”2、黏性土的“三限”界限含水率：由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)時的分界含水率。液限wL：流動狀態(tài)與可塑狀態(tài)間的分界含水率；塑限wp：可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)間分界含水率；縮限ws：半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)間的分界含水率測定塑限的方法：搓滾法和液、塑限聯(lián)合測定法。測定液限的方法：

碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測定法圓錐體入土深度與含水量的關(guān)系3、黏性土液塑限的測定液塑限聯(lián)合測定儀液限：76g圓錐下沉深度為17mm所對應(yīng)的含水率塑限：76g圓錐下沉深度為2mm處所對應(yīng)的含水率3、黏性土液塑限的測定WL172——吸附結(jié)合水的能力；粘性大小；大致反映粘土顆粒含量，反映了黏性土及其三相組成的基本特性塑性指數(shù)土粒越細，比表面積越大，結(jié)合水含量越高，Ip越大黏土礦物（尤以蒙脫石類）含量越多，水化作用越劇烈，結(jié)合水含量越高，Ip越大水中高價陽離子濃度越低，反離子層中的低價陽離子增加，Ip變大工程上常按塑性指數(shù)對黏性土進行工程分類4、塑性指數(shù)和液性指數(shù)問題：僅適用于重塑土對于不同的黏性土，含水量相同，狀態(tài)可能不同液性指數(shù)：不同的黏性土，ωp、ωL

大小不同定義：wpwwLIL<0IL=0~1IL>1堅硬狀態(tài)可塑狀態(tài)流態(tài)0.00~0.250.25~0.750.75~1.00硬塑可塑軟塑反映土的相對稠度，是指黏性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。對重塑土較為合適。黏性土根據(jù)液性指數(shù)劃分軟硬狀態(tài)1、孔隙比e優(yōu)點：簡單方便缺點：無法反映土的級配因素0.60.750.85松散中密密實稍密密實度如何衡量?單位體積中固體顆粒含量的多少二、無黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)

假定第一種砂是理想的均勻圓球，不均勻系數(shù)Cu＝1.0

，最密時的孔隙比e＝0.35，如果砂粒的比重G＝2.65，則最密時的干密度

d＝1.96/cm3。第二種砂同樣是理想的圓球。但其級配中除大的圓球外，還有小的圓球可以充填于孔隙中，不均勻系數(shù)Cu＝＞1.0,最密時的孔隙比e＜0.35。就是說這兩種砂若都具有同樣的孔隙比e＝0.35時,對于第一種砂，已處于最密實的狀態(tài)，而對于第二種砂則不是最密實。2、相對密度emax與emin：最大與最小孔隙比2、相對密度emin

=0.35emin

=0.20emax:最大孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣通過長頸漏斗輕輕地倒入容器，避免重力沖擊，求得土的最小干密度再經(jīng)換算得到最大孔隙比emin:最小孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣裝入金屬容器內(nèi)，按規(guī)定方法振動和錘擊，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再經(jīng)換算得到最小孔隙比emax與emin：最大與最小孔隙比注意：室內(nèi)測得理論上的最大與最小孔隙比有時很困難優(yōu)點：計入土的級配因素，理論上比較完善。缺點：天然孔隙比難以獲取，且emax,emin的測定受人為的影響較大。無黏性土的密實度標(biāo)準(zhǔn)Dr=0 最松狀態(tài)

Dr

1/3 疏松狀態(tài)1/3<Dr

2/3 中密狀態(tài)

Dr>2/3 密實狀態(tài)

Dr=1 最密狀態(tài)相對密度指標(biāo)主要用于人工填土，對天然砂土層采用原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法測定3、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(SPT):是動力觸探的一種，它利用一定的錘擊動能（錘重63.5kg，落距76cm），將一定規(guī)格的對開管式的貫入器打入鉆孔孔底的士中，根據(jù)打入土中的貫阻抗