第四章土的物理性質(zhì)

第四章土的物理性質(zhì)第1頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土的形成滲透特性變形特性強度特性土的工程分類土的壓實性決定影響如何獲得較好的土便于研究和應(yīng)用基本物理性質(zhì)水理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)土中的土粒、水和氣三部分的質(zhì)量(或重力)與體積之間的比例關(guān)系，隨著各種條件的變化而改變。§4.1土的形成第2頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土是巖石經(jīng)過風(fēng)化后在不同條件下形成的自然歷史的產(chǎn)物搬運、沉積形成過程形成條件物理力學(xué)性質(zhì)風(fēng)化土地球影響巖石地球包括基本物理性質(zhì)水理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)第3頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月生物風(fēng)化物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化量變無粘性土原生礦物質(zhì)變粘性土次生礦物動植物的活動一.風(fēng)化有機質(zhì)巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的影響產(chǎn)生脹縮而發(fā)生裂縫,或在運動過程中因碰撞和摩擦而破碎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，形成新的礦物第4頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月殘積土無搬運運積土有搬運土質(zhì)較好殘積土強風(fēng)化弱風(fēng)化微風(fēng)化母巖體顆粒表面粗糙多棱角粗細不均無層理母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或細小顆粒后，未經(jīng)搬運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到遠近不同的地點所沉積的堆積物第5頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月運積土有搬運風(fēng)：風(fēng)積土重力:

坡積土

流水:洪積土沖積土湖泊沼澤沉積土海相沉積物冰川:

冰積土土粒粗細不同，性質(zhì)不均勻有分選性，近粗遠細渾圓度分選性明顯，土層交迭含有機物淤泥，土性差土粒粗細變化較大，性質(zhì)不均勻顆粒均勻，層厚而不具層理第6頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月氣相固相液相++構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響土體次要作用§4.2土的基本物理性質(zhì)第7頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土粒一般由礦物質(zhì)組成，構(gòu)成土的固體部分。土粒構(gòu)成土的骨架。土骨架間布滿相互貫通的孔隙。這些孔隙有時完全被水充滿，稱為飽和土；有時一部分孔隙被水占據(jù)，另一部分被氣體占據(jù)，稱為非飽和土；孔隙完全充滿氣體時，則稱為干土。水和溶解于水的物質(zhì)構(gòu)成土的液體部分?？諝夂推渌恍怏w構(gòu)成土的氣體部分。這三種組成部分本身的性質(zhì)以及它們之間的比例關(guān)系和相互作用，決定土的物理力學(xué)性質(zhì)。因此，研究土的性質(zhì)，必須研究土的固體、液體和氣體的三相組成。第8頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土的三個組成相的質(zhì)量和體積方面的比例關(guān)系松密程度干濕程度輕重程度特點:指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多要點：名稱、概念或定義、符號、表達式、單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別定義基本方法:三相草圖法土的含水性、土的密度土的孔隙性基本物理性質(zhì)第9頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土的三相比例指標(biāo)1.土的三相草圖體積質(zhì)量第10頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月三相草圖已知關(guān)系五個:共有九個參數(shù):

VVvVsVaVw

/msmwmam剩下三個獨立變量三相草圖法物性指標(biāo)是比例關(guān)系:可假設(shè)任一參數(shù)為1對于飽和土,Va=0剩下兩個獨立變量實驗室測定其它指標(biāo)是一種簡單而實用的方法WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積第11頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

在上述變量中ma=

0，獨立的量有

Vs、Vw、

Va、mw和ms五個。1m3

水的質(zhì)量通常等于1g，故在數(shù)值上Vw=mw。當(dāng)研究這些量的相對比例關(guān)系時，總是取某一定數(shù)量的土體來分析，例如，取V=1cm3

，或m=1g，或Vs

=1cm3

等，因此又可以消去一個未知量。這樣，對于一定數(shù)量的三相土體，只要知道其中三個獨立的量，其他各個量就可從圖中直接換算得到。三相草圖是土力學(xué)中用以計算三相量比例關(guān)系的一種簡單而又很實用的工具。第12頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2.室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo)WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積－土的密度、土粒的比重、土的含水量土的密度土的重度γ=ρg工程上更常用,用于計算土的自重應(yīng)力單位:kg/m3或g/cm3單位:kN/m3

一般范圍:1.60—2.20g/cm3定義:單位體積土的質(zhì)量有時也稱土的天然密度表達式:相關(guān)指標(biāo):三相草圖有助于直觀理解物性指標(biāo)的概念單位g-kN/kgm/s2

第13頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土的密度：單位體積土的質(zhì)量。Mg/m3,

g/cm3粘性土r=1.8～2.0g/cm3砂土r=1.6～2.0g/cm3腐殖土r=1.5～1.7g/cm3測定方法：一般用“環(huán)刀法”，用一個圓環(huán)刀（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，使保持天然狀態(tài)的土樣壓滿環(huán)刀內(nèi)，稱得環(huán)刀內(nèi)土樣的質(zhì)量，求得它與環(huán)刀容積之比值即為其密度。第14頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土粒比重

s:土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量單位:無量綱土粒比重一般范圍:

粘性土2.70—2.75砂土2.654?C時純蒸餾水的密度=1.0g/cm3土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度定義:土粒的密度與4?C時純蒸餾水的密度的比值表達式:ρw1=1g/cm3;第15頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

rw1為4℃時純水的密度，rw1=1g/cm3;rs為土粒的密度，即單位體積土粒的質(zhì)量。故實用上，土粒相對密度在數(shù)值上等于土粒的密度。測定方法：土粒相對密度或比重可在試驗室內(nèi)用比重瓶法測定。由于土粒相對密度變化不大,通?？砂唇?jīng)驗數(shù)值選用。第16頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的含水量定義:土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用w表示，以百分數(shù)計。注意:其實是含水比,可達到或超過100％表達式:

含水量w是標(biāo)志土的濕度的一個重要物理指標(biāo)。天然土層的含水量變化范圍很大，它與土的種類、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。一般說來，對同一類土，當(dāng)其含水量增大時，則其強度就降低。第17頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月測定方法：土的含水量一般用“烘干法”測定。先稱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℃烘至恒重，再稱干土質(zhì)量ms，水的質(zhì)量mw為濕土和干土質(zhì)量之差。鋁盒烘箱電子天平土樣第18頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月基本指標(biāo)土的密度

r土粒比重Gs土的含水量

w在測定土的密度、土粒比重和土的含水量這三個基本指標(biāo)后，就可以根據(jù)三相草圖計算出三相組成各自在體積上與質(zhì)量上的含量。

第19頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月表示土中孔隙含量的指標(biāo)孔隙比孔隙率(孔隙度)在某種程度上反映土的松密砂類土：28-35%粘性土：30-50%有的可達60-70%定義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,無量綱表達式:WaterAirSolidVaVwVsVvV體積定義:土中孔隙體積與總體積之比,用百分數(shù)表示表達式:Vs=1Vv=eV=1+eWaterAirSolid體積第20頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月孔隙比是一個重要的物理性能指標(biāo)，可用來評價天然土層的密實程度。一般地，

e<0.6的土是密實的低壓縮性土，

e>1.0的土是疏松的高壓縮性土。關(guān)系:三相草圖可用于確定物性指標(biāo)之間的關(guān)系第21頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比。

表示土中含水程度的指標(biāo)含水量飽和度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積飽和度表示孔隙中充滿水的程度Sr=0:干土Sr=1:飽和土第22頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

砂土根據(jù)飽和土Sr的指標(biāo)值分為稍濕、很濕和飽和三種濕度狀態(tài)。顯然，干土的飽和度Sr=0，而完全飽和土的飽和度Sr=100%。第23頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月表示土的密度和容重的指標(biāo)天然密度干密度飽和密度天然重度干重度浮重度有效重度飽和重度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積單位:kg/m3

或g/cm3單位:kN/m3

定義:土被完全烘干時的密度,等于單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量表達式:單位g-kN/kg

第24頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月各種密度容重之間的大小關(guān)系：天然密度干密度飽和密度天然重度干重度浮重度飽和重度第25頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月重度＝密度×g

密度與重度飽和重度天然重度干重度第26頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于地下水位以下的土體，由于受到水的浮力作用，將扣除水浮力后單位體積土所受的重力稱為土的有效重度，以g′表示，當(dāng)認為水下土是飽和時，它在數(shù)值上等于飽和重度gsat與水的重度之差。有效重度第27頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

三相指標(biāo)換算第28頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

三相指標(biāo)換算第29頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月從物理意義上理解指標(biāo)間的關(guān)系不鼓勵死記硬背必要時利用三相草圖推導(dǎo)

三相圖換算指標(biāo)，就是利用已知的指標(biāo)，計算出三相草圖中的各相數(shù)值，再根據(jù)所求指標(biāo)的定義直接計算。事實上，由于三相量的指標(biāo)都是相對的比例關(guān)系，不是量的絕對值，因此，為了簡化計算，常?？梢约僭O(shè)三相中某相的值為1個單位，實用上最常用的是假設(shè)Vs=1.0m3(或cm3)或V=1.0m3(或cm3)進行計算。第30頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)物理性質(zhì)指標(biāo)土的三個組成相的體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系松密程度干濕程度輕重程度特點:指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多要點：名稱、概念或定義、符號、表達式、單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別定義基本方法:三相草圖法室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo)土的密度、土粒的比重、土的含水量三相草圖有助于直觀理解物性指標(biāo)的概念其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)表示土中含水程度的指標(biāo)表示土的密度和容重的指標(biāo)三相草圖可用于確定物性指標(biāo)之間的關(guān)系三相草圖法是求取物理性質(zhì)指標(biāo)的簡單而有效的方法第31頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月§4.3土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粘性土的軟硬程度土的物理性質(zhì)指標(biāo)(松密程度、干濕程度、輕重程度)力學(xué)特性影響表示？第32頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粘性土的軟硬程度土的物理性質(zhì)指標(biāo)(三相間的比例關(guān)系)力學(xué)特性影響表示

所謂土的物理狀態(tài)，對于粗粒土、是指土的密實程度，對于細粒土則是指土的軟硬程度或稱為粘性土的稠度。第33頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土的物理狀態(tài)密實度如何衡量?單位體積中固體顆粒含量的多少或孔隙含量的多少優(yōu)點：簡單方便缺點：不能反映級配的影響只能用于同一種土干重度

d或孔隙比e或孔隙率n相對密度對策emin

=0.35emin

=0.201.粗粒土的密實狀態(tài)第34頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月相對密度

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。emin

=0.35emin

=0.20第35頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月相對密度工程上為了更好地表明砂土所處的密實狀態(tài)，采用將現(xiàn)場土的孔隙比e與該種土所能達到最密實時的孔隙比emin和最松散時的孔隙比emax相比較的辦法，來表示孔隙比e時土的密實度。這種度量密實度的指標(biāo)稱為相對密度Dr定義為第36頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月emax: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；可用倒轉(zhuǎn)法測定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可用擊實法測定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第37頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo)

判別標(biāo)準(zhǔn)：Dr

=1,最密狀態(tài)

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)相對密度第38頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

粘性土最主要的物理狀態(tài)特征是它的稠度，稠度是指土的軟硬程度或土對外力引起變形或破壞的抵抗能力。稠度狀態(tài)與含水量有關(guān)粘性土含水量較硬變軟流動2.粘性土的軟硬狀態(tài)也稱稠度狀態(tài)第39頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月塑限wp液限wl稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形態(tài)固態(tài)或半固態(tài)可塑態(tài)

流態(tài)

強結(jié)合水膜最大出現(xiàn)自由水強結(jié)合水弱結(jié)合水自由水稠度狀態(tài)含水量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)合水吸附弱結(jié)合水的能力塑性指數(shù)第40頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土中水與稠度狀態(tài)第41頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月稠度界限土從某種狀態(tài)進入另外一種狀態(tài)的分界含水量稱為土的特征含水量或(稠度界限)。工程上常用的稠度界限有液性界限wL和塑性界限wP。液性界限(wL)簡稱液限，相當(dāng)于土從塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)時的含水量。這時，土中水的形態(tài)除結(jié)合水外，已有相當(dāng)數(shù)量的自由水。塑性界限(wp)簡稱塑限，相當(dāng)于土從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)時的含水量。這時土中水的形態(tài)大約是強結(jié)合水含量達到最大時。第42頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土中含水量很低時，水都被顆粒表面的電荷緊緊吸著于顆粒表面，成為強結(jié)合水。強結(jié)合水的性質(zhì)接近于固態(tài)。因此，當(dāng)土粒之間只有強結(jié)合水時，按水膜厚薄不同，土表現(xiàn)為固態(tài)或半固態(tài)。當(dāng)含水量增加，被吸附在顆粒周圍的水膜加厚，土粒周圍除強結(jié)合水外還有弱結(jié)合水，弱結(jié)合水呈粘滯狀態(tài)，不能傳遞靜水壓力，不能自由流動，但受力時可以變形，能從水膜較厚處向鄰近較薄處移動。在這種含水量情況下，土體受外力作用可以被捏成任意形狀而不破裂，外力取消后仍然保持改變后的形狀。這種狀態(tài)稱為可塑狀態(tài)。第43頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月

弱結(jié)合水的存在是土具有可塑狀態(tài)的原因。土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍，大體上相當(dāng)于土粒所能夠吸附的弱結(jié)合水的含量。這一含量的大小土要決定于土的比表面積相礦物成分。粘性大的土必定是比表面積大，礦物的親水能力強的土(例如蒙持石)，自然也是能吸附較多的結(jié)合水的土，因之它的塑態(tài)含水量的變化范圍也必定大。當(dāng)含水量繼續(xù)增加，土中除結(jié)合水外，已有相當(dāng)數(shù)量的水處于電場引力影響范圍以外，成為自由水。這時土粒之間被自由水所隔開，土體不能原受任何剪應(yīng)力，而呈流動狀態(tài)。從物理概念分析，土的稠度實際上是反映土中水的形態(tài)。第44頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月相對稠度問題：僅適用于重塑土即使含水量相同，稠度可能不同液性指數(shù)對不同的粘土，wp、wl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硬塑可塑軟塑問題：對同一種粘土，含水量可反映其稠度第45頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月液性指數(shù)Ip

狀態(tài)Ip≤00＜Ip≤0.250.25＜Ip≤0.750.75＜Ip≤1.0

Ip＞1.0堅硬硬塑可塑軟塑流塑粘性土的狀態(tài)分類第46頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月常作為細粒土工程分類的依據(jù)缺點不能充分反映粘土顆粒含量不同的粘土礦物結(jié)合水的能力不同活性指數(shù)p0.002:粒徑小于0.002mm顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比A<0.75A=075–1.5A>1.5非活性粘土正常粘土活性粘土——吸附弱結(jié)合水的能力；大致反映粘土顆粒含量、粘性大小反映土的塑性與粘粒含量和粘粒礦物親水性的關(guān)系。工程實踐中常用活動性指數(shù)作為粘性土脹縮性的判別指標(biāo)。第47頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo):

相對密度Dr

小結(jié)粘性土的稠度狀態(tài)指標(biāo):

液性指數(shù)IL引入定義判別標(biāo)準(zhǔn)稠度界限稠度狀態(tài)含水量土中水的形態(tài)塑性指數(shù)液性指數(shù)引入定義判別標(biāo)準(zhǔn)粗粒土與粘性土為何采用不同的物理狀態(tài)指標(biāo)？反映土的細觀特點與力學(xué)特性有更直接的聯(lián)系便于量測第48頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.1研究土的脹縮性及崩解性的意義細粒土由于含水率的增加土體積增大的性能稱為膨脹性；由于含水率的減少體積減少的性能稱為收縮性；這種濕脹干縮的性質(zhì)，統(tǒng)稱為土的脹縮性。

土由于浸水而產(chǎn)生崩解散體的特性稱為崩解性。

土的膨脹可造成基坑，坑壁的隆起或邊坡的滑移，道路翻漿；土體積的收縮時常伴隨著產(chǎn)生裂隙，從而增大了土的透水性，降低了土的強度和斜坡表層土的穩(wěn)定性；崩解時常造成塌岸現(xiàn)象，影響邊坡穩(wěn)定性?！?.4土的脹縮性與崩解性影響土的膨脹收縮崩解基坑、邊坡、坑道壁及地基的穩(wěn)定性第49頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.2土的膨脹性及其指標(biāo)

對于土吸水膨脹，失水收縮的原因，認為主要是由于粘粒與水作用后，由于雙電層的形成，使擴散層或弱結(jié)合水厚度變化所致；或者是由于某些親水性較強的粘土礦物（如蒙脫石）層間結(jié)合水的吸入或析出所致。表征土膨脹性的指標(biāo)主要有：膨脹率,自由膨脹率，膨脹力，膨脹含水量。

(1)膨脹率定義：原狀土在一定壓力下，在有側(cè)限條件下浸水膨脹穩(wěn)定后的高度與原高度之比。公式：

獲?。菏覂?nèi)實驗--環(huán)刀法第50頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月51

(2)自由膨脹率定義：將一定體積的擾動烘干土樣經(jīng)充分吸水膨脹穩(wěn)定后，測得的增加體積與原干體積之比。公式：

表明土在無結(jié)構(gòu)力影響下的膨脹特性，說明土膨脹的可能趨勢；(3)膨脹力定義：原始土樣在體積不變時，由于浸水膨脹時產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力。意義：衡量土的膨脹趨勢和考慮地基承載能力。(4)膨脹含水率定義：土樣膨脹穩(wěn)定后的含水率，此時擴散層厚度已達最大厚度。結(jié)合水含量增至極限狀態(tài)。公式：

——土樣膨脹穩(wěn)定后土中水的質(zhì)量；——干土樣的質(zhì)量。第51頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.3土的收縮性及其指標(biāo)土的收縮是由于土中水分減少引起的。一般認為，土的失水收縮主要是因為雙電層變薄，結(jié)合水減少引起的。縮限：土中水分進一步減少而土體積不再縮小時的含水率?？s性指數(shù)：是指液限與縮限為土與水相互作用后土體積隨含水率變化的上，下界限?？s性指數(shù)的大小，可以說明隨含水率的變化土體積變化的大小。表征土收縮性的指標(biāo)有:第52頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月53

(1)體縮率定義：土樣失水收縮減少的體積與原體積之比，以百分率表示。公式：

(2)線縮率

定義：土樣失水收縮減少的高度與原高度之比，以百分率表示。

公式：

(3)收縮系數(shù)定義：原狀土樣在直線收縮階段，含水率每減少1%的豎向線縮率。公式：

收縮性指標(biāo)均可通過實驗法測得。第53頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.4影響土膨脹性和收縮性的因素

土的膨脹性，收縮性及崩解性均說明土粒與水作用時的穩(wěn)定程度，統(tǒng)稱為土的抗水性。土的脹縮性本質(zhì)，由于擴散層及弱結(jié)合水厚度的變化，引起土粒間距離增加或減少。因此，影響擴散層和結(jié)合水厚度的因素，也是影響脹縮性的因素。影響因素：土的粒度成分和礦物成分:粘粒含量和粘土礦物

土的天然含水率：天然含水率高，膨脹性弱；

土的密實度：密實的細粒土膨脹性弱

土的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)強度大，脹縮性弱

水溶液介質(zhì)的性質(zhì)：影響擴散層和結(jié)合水膜的厚度

外部壓力：壓力大，收縮性大。第54頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.5土的崩解性及其影響因素

定義：土由于浸水而產(chǎn)生崩散解體的特性。又叫濕化性。崩解現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于土水化，使顆粒間連接減弱及部分膠結(jié)物溶解而引起的崩解。是表征土的抗水性的指標(biāo)。

評價粘性土的崩解性一般采用下列三個指標(biāo)：

(1)

崩解時間：一定體積的土樣完全崩解所需要的時間；

(2)崩解特征：土樣在崩解工程中的各種現(xiàn)象；

(3)崩解速度：土樣在崩解過程中質(zhì)量的損失與原土樣質(zhì)量之比和時間的關(guān)系式中：V——崩解速度g/sW——試樣原重量，gWt——在t時間段后試樣的重量，gt——時間段，s第55頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月對工程的影響：崩解常造成塌岸現(xiàn)象，影響邊坡的穩(wěn)定性。意義：對工程建筑的安全與穩(wěn)定性有重要意義。土崩解性的影響因素：（1）物質(zhì)成分：礦物成分，粒度成分及交換陽離子成分；（2）土的結(jié)構(gòu)特征（結(jié)構(gòu)連接）：孔隙、裂隙不發(fā)育，崩解速度慢；（3）含水量：（4）水溶解的成分及濃度：一般來說：土的崩解性在很大程度上與原始含水量有關(guān)。干土或未飽和土比飽和土崩解得要快得多。第56頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4.5土的毛細性

(1)定義：存在于毛細孔隙中的水，在彎液面力的作用下，沿毛細孔隙向各方向運動的性能。毛細水主要存在于孔徑0.002~0.5mm的毛細孔隙中（多存在于微細砂及粉土中）

(2)意義：對于由地下水位變化而引起的地面沼澤地、鹽漬化、建筑物地基強度變化及附加沉降等具有實際意義。

(3)評價指標(biāo)：彎液面力，毛細上升速度及毛細上升高度。第57頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月T

w空氣固體水

aua-uw第58頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月砂土及粘粒較少的細粒土的毛細上升高度服從孔隙愈小上升高度愈高的規(guī)律。粘性土及粘粒較多的細粒土的毛細上升高度不一定服從孔隙愈小上升高度愈高的規(guī)律。（原因：結(jié)合水的粘滯