第二章土的物理性質(zhì)指標(biāo)

1、四、土的物理與力學(xué)性質(zhì)空氣空氣 Air三三 相相 草草 圖圖水水 Water固體固體 Solidma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)土的物理性質(zhì)就是研究三相的質(zhì)量與體積間的相互比例關(guān)土的物理性質(zhì)就是研究三相的質(zhì)量與體積間的相互比例關(guān)系以及固、液兩相相互作用表現(xiàn)出來的性質(zhì)。系以及固、液兩相相互作用表現(xiàn)出來的性質(zhì)。 WaterAirSoilVaVwVsVnVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積VVVnVVVVaasVmmmmmmaas0已知關(guān)系五個(gè)已知關(guān)系五個(gè): :共有九個(gè)參數(shù)共有九個(gè)參數(shù): V Vn Vs Va V / / ms m ma m三相草圖

2、法三相草圖法對(duì)于飽和土對(duì)于飽和土, Va=0是一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法是一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法基本物理性質(zhì)試驗(yàn)基本物理性質(zhì)試驗(yàn)為了確定三相草圖諸量中的三個(gè)量，通為了確定三相草圖諸量中的三個(gè)量，通常進(jìn)行三個(gè)基本指標(biāo)的物理性質(zhì)試驗(yàn)：常進(jìn)行三個(gè)基本指標(biāo)的物理性質(zhì)試驗(yàn)：F土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)F土粒相對(duì)密度試驗(yàn)土粒相對(duì)密度試驗(yàn)F土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn) 土的三相基本指標(biāo)土的三相基本指標(biāo) 定義：土單位體積的質(zhì)量定義：土單位體積的質(zhì)量 表達(dá)式：表達(dá)式： 單單 位位: kg/m3 或或 g/cm3 試驗(yàn)方法：環(huán)刀法試驗(yàn)方法：環(huán)刀法 一般范圍一般范圍: 1.602.20 g/cm3awswsVVVmmVmn

3、土的（濕）密度土的（濕）密度 (天然密度天然密度)空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積 相關(guān)指標(biāo)相關(guān)指標(biāo): : 土的容重土的容重 = g 單位單位: kN/m3 工程上更常用工程上更常用, 用于計(jì)算土的用于計(jì)算土的自重應(yīng)力自重應(yīng)力土的三個(gè)基本指標(biāo)土的三個(gè)基本指標(biāo)粘性土：粘性土： =1.82.0g/cm3 砂砂 土：土： =1.62.0g/cm3 腐殖土：腐殖土： =1.51.7g/cm3 測(cè)定方法測(cè)定方法：一般用一般用“環(huán)刀法環(huán)刀法” ，用一個(gè)圓環(huán)刀（刀刃向下）放在用一個(gè)圓環(huán)刀（刀刃向下）放在削平的原狀土樣面上，徐徐削去削平的原狀土樣面上，徐徐削去環(huán)刀外圍的

4、土，邊削邊壓，使保環(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)，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。與環(huán)刀容積之比值即為其密度。土的三個(gè)基本指標(biāo)土的三個(gè)基本指標(biāo)n 土的（濕）密度土的（濕）密度 用烘干法測(cè)定用烘干法測(cè)定sssVm土粒密度是指固體顆粒的質(zhì)量土粒密度是指固體顆粒的質(zhì)量ms與其體與其體積積Vs之比；即土粒的單位體積質(zhì)量之比；即土粒的單位體積質(zhì)量 ：?jiǎn)挝唬篻/cm3 土粒密度僅與組成土粒的礦物密度有關(guān)，而。實(shí)際上是土中各種礦物密度的加權(quán)平均值。 砂土的土粒密度一般為：2.65 g/cm3左右粉質(zhì)砂土的

5、土粒密度一般為：2.68g/cm3粉質(zhì)粘土的土粒密度一般為：2.682.72g/cm3 粘土的土粒密度一般為：2.7-2.75g/cm3 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V 土的三個(gè)基本指標(biāo)土的三個(gè)基本指標(biāo)n 土粒的密度土粒的密度 s 定義：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)定義：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì) 量之比，用百分?jǐn)?shù)表示量之比，用百分?jǐn)?shù)表示 表達(dá)式：表達(dá)式： 單單 位位: 無量綱無量綱 實(shí)驗(yàn)方法：烘干法實(shí)驗(yàn)方法：烘干法,酒精燃燒法酒精燃燒法 一般范圍：變化范圍大一般范圍：變化范圍大(%)100%100%wsssmmmmm注意注意: : 其實(shí)是含水比其實(shí)是含水比, ,可達(dá)到或超過可

6、達(dá)到或超過100100n 土的含水量土的含水量W空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積土的三個(gè)基本指標(biāo)土的三個(gè)基本指標(biāo)：先稱小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量先稱小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量，然后置于烘箱內(nèi)然后置于烘箱內(nèi)維持維持100105烘至恒重，再稱干土質(zhì)量烘至恒重，再稱干土質(zhì)量s，水的質(zhì)量，水的質(zhì)量w為濕為濕土和干土質(zhì)量之差。土和干土質(zhì)量之差。土的三個(gè)基本指標(biāo)土的三個(gè)基本指標(biāo)n 土的含水量土的含水量W 用烘干法測(cè)定用烘干法測(cè)定。 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V：?jiǎn)挝唬?g/cm3 Vmsd土的干密度一般常在1.31.8 g/cm3 在工程上常

7、把干密度作為評(píng)定土體緊密程度的標(biāo)準(zhǔn)，在工程上常把干密度作為評(píng)定土體緊密程度的標(biāo)準(zhǔn)，以控制填土工程的施工質(zhì)量。以控制填土工程的施工質(zhì)量。 n 土的干密度土的干密度 d氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V單位: g/cm3 VVnmwssat土的飽和密度的常見值為1.82.30 g/cm3n 土的飽和密度土的飽和密度 sat = sat -w單位: g/cm3 同一種土在體積不變的條件下，它的各種同一種土在體積不變的條件下，它的各種密度在數(shù)值上有如下關(guān)系：密度在數(shù)值上有如下關(guān)系： dsats氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積Vn 土的浮密度土的浮密度

8、 表示土體密度和容重的指標(biāo)表示土體密度和容重的指標(biāo)n 干密度：干密度：土被烘干時(shí)的密度，土被烘干時(shí)的密度， 干容重：干容重：gddV/msdn 天然密度天然密度 天然容重天然容重awswsVVVmmVm gn 飽和密度：飽和密度：土被飽和時(shí)的密度，土被飽和時(shí)的密度， 飽和容重：飽和容重：VVmvwssat gsatsat wsat n 浮容重：浮容重：靜水下的靜水下的有效容重有效容重空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積各種密度容重間的大小關(guān)系各種密度容重間的大小關(guān)系dsat dsatn 天然密度天然密度n 干密度干密度n 飽和密度飽和密度VmmVmwsVVm

9、vwssat V/msdn 天然容重天然容重n 干容重干容重n 飽和容重飽和容重n 浮容重浮容重gdd g gsatsat wsat 空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)砂類土：砂類土：28-35%粘性土：粘性土：30-50%，有的可達(dá)，有的可達(dá)60-70%sV/Vne n 孔隙比孔隙比e：土中孔隙體積與固土中孔隙體積與固體顆粒體積之比體顆粒體積之比, 為無量綱為無量綱V/V(%)nnn 孔隙率孔隙率(孔隙度孔隙度)n：土中孔隙體土中孔隙體積與總體積之比積與總體積之比, 用百分?jǐn)?shù)表

10、示用百分?jǐn)?shù)表示空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)表示土中含水程度的指標(biāo)表示土中含水程度的指標(biāo)對(duì)干土：對(duì)干土：Sr=0對(duì)飽和土：對(duì)飽和土：Sr=1 swmm(%)wn 含水量：含水量：nwrVVS n 飽和度：飽和度：土中水的體積與孔土中水的體積與孔隙體積的比值隙體積的比值飽和度表示孔隙中充滿水飽和度表示孔隙中充滿水的程度：的程度：空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVnV體積體積 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)常用的物理性質(zhì)指標(biāo)間的

11、換算關(guān)系常用的物理性質(zhì)指標(biāo)間的換算關(guān)系要點(diǎn)要點(diǎn)從物理意義上理解指標(biāo)間的關(guān)系從物理意義上理解指標(biāo)間的關(guān)系不鼓勵(lì)死記硬背不鼓勵(lì)死記硬背必要時(shí)利用三相草圖推導(dǎo)必要時(shí)利用三相草圖推導(dǎo)一類是必須一類是必須通過試驗(yàn)測(cè)定通過試驗(yàn)測(cè)定的，如含水率、密度和土粒比重，稱為直接的，如含水率、密度和土粒比重，稱為直接指標(biāo)；指標(biāo)；另一類是另一類是根據(jù)直接指標(biāo)換算根據(jù)直接指標(biāo)換算的，如孔隙比、孔隙率、飽和度等，稱為的，如孔隙比、孔隙率、飽和度等，稱為間接指標(biāo)。間接指標(biāo)。土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)【例題【例題1】某一塊試樣在天然狀態(tài)下的】某一塊試樣在天然狀態(tài)下的體積體積為為38.4cm3，稱得其，稱得其質(zhì)量為質(zhì)量為6

12、7.21g，將其，將其烘烘干后干后稱得質(zhì)量為稱得質(zhì)量為49.35g，根據(jù)試驗(yàn)得到的，根據(jù)試驗(yàn)得到的土粒比重土粒比重G為為2.69，試求試樣的土的密度、，試求試樣的土的密度、干密度、含水率、飽和密度、孔隙比、孔隙干密度、含水率、飽和密度、孔隙比、孔隙率和飽和度。率和飽和度?！窘狻浚?）已知V60cm3，m=108g，則由式（14）得 =m v=180 60=1.8g/cm3（2）已知ms=96.43g，則 mw=mms=10896.43=11.57g按式（19），于是 w= mw ms11.5796.43=12%（3）已知Gs=2.7，則 Vs= ms s=96.43 2.735.7cm3 Vv

13、=VVs=6035.724.3cm3按式（110），于是 e= Vv Vs24.3 35.7=0.68（4）按式（111） n= Vv V24.3 60=40.5（5）根據(jù)w的定義 Vw = mw w=11.57 111.57cm3 于是按式（112） St= Vw Vv=11.57 24.3482.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的軟硬狀態(tài)粘性土的軟硬狀態(tài)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)( (三相間的比例關(guān)系三相間的比例關(guān)系) )表表示示影響影響力學(xué)特性力學(xué)特性密實(shí)度密實(shí)度稠度稠度2.3 黏性土

14、的物理特性黏性土的物理特性n 粘性土最主要的物理狀態(tài)特征與含水量有關(guān)粘性土最主要的物理狀態(tài)特征與含水量有關(guān)粘性土粘性土含水量含水量較硬較硬變軟變軟流動(dòng)流動(dòng)2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性粘性土的狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程粘性土的狀態(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。 2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性塑限塑限w wp p液限液限w wl l固態(tài)或固態(tài)或半固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài) 流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài) 強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水弱結(jié)合水自由水自由水w w土顆粒土顆粒強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水弱結(jié)合水土顆粒土顆粒強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水土

15、顆粒土顆粒自由水自由水弱結(jié)合水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水膜最大強(qiáng)結(jié)合水膜最大出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量自由水出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量自由水界限含水量界限含水量稠度狀態(tài)稠度狀態(tài)含水量含水量土中水的形態(tài)土中水的形態(tài)示意圖示意圖2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性測(cè)定塑限的方法： 搓滾法和液、塑限聯(lián)合測(cè)定法。測(cè)定液限的方法： 碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測(cè)定法液、塑限聯(lián)合測(cè)定法：塑限5秒入土2mm時(shí)的含水率17mm液限 5秒入土17mm時(shí)的含水率圓錐體入土深度與含水量的關(guān)系圓錐體入土深度與含水量的關(guān)系2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性液塑限聯(lián)合測(cè)定儀液塑限聯(lián)合測(cè)定儀液限：液限：76g76g圓錐下沉深度為圓錐下沉深度

16、為17mm所對(duì)應(yīng)的含水量所對(duì)應(yīng)的含水量塑限：塑限：76g圓錐圓錐下沉深度為下沉深度為2mm處所對(duì)應(yīng)的含水量處所對(duì)應(yīng)的含水量2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性pLpI 吸附結(jié)合水的能力；粘性大??；大致反映粘土顆粒含量吸附結(jié)合水的能力；粘性大??；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反映了黏性土及其三相組成的基本特性 塑性指數(shù)塑性指數(shù)2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性土粒越細(xì)，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(jià)陽離子濃度越低，反離子層中的低價(jià)陽離子增加， Ip變大工程上常按工程上常

17、按塑性指數(shù)塑性指數(shù)對(duì)黏性土進(jìn)行工程分類對(duì)黏性土進(jìn)行工程分類相對(duì)稠度相對(duì)稠度pLpLI 問題：僅適用于問題：僅適用于重塑土重塑土對(duì)于對(duì)于不同的粘土，含水量相同，狀態(tài)可能不同狀態(tài)可能不同液性指數(shù)：液性指數(shù)：不同的粘土，p、l 大小不同定義：定義：wpwwlIL1堅(jiān)硬狀態(tài)堅(jiān)硬狀態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)流流 態(tài)態(tài)0.00 0.250.25 0.750.75 1.00硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑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。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(duì)重塑土較為合適。對(duì)重塑土較為合適。2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性黏性土根據(jù)黏性土根據(jù)液性指數(shù)液性指數(shù)劃劃分軟硬

18、狀態(tài)分軟硬狀態(tài)塑性指數(shù)常作為細(xì)粒土工程分類的依據(jù)塑性指數(shù)常作為細(xì)粒土工程分類的依據(jù)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：反映的是全部土顆粒吸附結(jié)和合的反映的是全部土顆粒吸附結(jié)和合的能力，不能充分反映粘土礦物表面活性的能力，不能充分反映粘土礦物表面活性的高低高低 （不能充分不能充分反映粘土顆粒含量）反映粘土顆粒含量） 不同的粘土礦物結(jié)合水的能力不同不同的粘土礦物結(jié)合水的能力不同活性指數(shù)活性指數(shù)002. 0ppIA p0.002: 粒徑小于粒徑小于0.002mm顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比A 1.25非活性粘土非活性粘土正常粘土正常粘土活性粘土活性粘土2.3 黏性土的物理特性黏性土的物理特性

19、 活動(dòng)度活動(dòng)度反映黏性土中所含礦物的活動(dòng)性反映黏性土中所含礦物的活動(dòng)性孔隙比孔隙比e 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便 缺點(diǎn)：無法反映土的級(jí)配因素缺點(diǎn)：無法反映土的級(jí)配因素0.60.750.85松散松散中密中密密實(shí)密實(shí)稍密稍密密實(shí)度密實(shí)度如何衡量如何衡量? ?單位體積中固體顆粒含量的多少單位體積中固體顆粒含量的多少2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.4 無黏性土的密實(shí)度無黏性土的密實(shí)度e emaxmax與與e eminmin ：最大與最小孔隙比最大與最小孔隙比優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便簡(jiǎn)單方便缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能反映級(jí)配的影響不能反映級(jí)配的影響 只能用于同一種土只能用于同一種土對(duì)對(duì)策策相對(duì)密度

20、相對(duì)密度minmaxmaxreeeeD 孔隙比孔隙比e e或孔隙率或孔隙率n nemin = 0.35emin = 0.202 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.4 無黏性土的密實(shí)度無黏性土的密實(shí)度相相 對(duì)對(duì) 密密 度度 假定第一種砂是理想的均勻圓球，不均勻系數(shù)假定第一種砂是理想的均勻圓球，不均勻系數(shù)Cu1.0 ，最密時(shí)的孔隙比，最密時(shí)的孔隙比e0.35，如果砂粒的比重，如果砂粒的比重G2.65，則最密時(shí)的干密度，則最密時(shí)的干密度 d1.96/cm3。 第二種砂同樣是理想的圓球。但其級(jí)配中除大的圓球外，還有小的圓球可第二種砂同樣是理想的圓球。但其級(jí)配中除大的圓球外，還有小的圓球可以

21、充填于孔隙中，不均勻系數(shù)以充填于孔隙中，不均勻系數(shù)Cu1.0, 最密時(shí)的孔隙比最密時(shí)的孔隙比e0.35。就是說這兩。就是說這兩種砂若都具有同樣的孔隙比種砂若都具有同樣的孔隙比e0.35時(shí)時(shí),對(duì)于第一種砂，已處于最密實(shí)的狀態(tài)，而對(duì)于第一種砂，已處于最密實(shí)的狀態(tài)，而對(duì)于第二種砂則不是最密實(shí)。對(duì)于第二種砂則不是最密實(shí)。2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.4 無黏性土的密實(shí)度無黏性土的密實(shí)度e emaxmax: : 最大孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣通過長(zhǎng)頸漏斗輕輕地倒入容器，最大孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣通過長(zhǎng)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避免重力

22、沖擊，求得土的最小干密度再經(jīng)換算得到最大孔隙比e eminmin: : 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(dòng)和錘擊，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再經(jīng)換算得振動(dòng)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到最小孔隙比e emaxmax與與e eminmin ：最大與最小孔隙比最大與最小孔隙比注意：注意：室內(nèi)測(cè)得理論上的最大與最小孔隙比有時(shí)很困難室內(nèi)測(cè)得理論上的最大與最小孔隙比有時(shí)很困難優(yōu)點(diǎn)：計(jì)入土的級(jí)配因素，理論上比較完善。優(yōu)點(diǎn)：計(jì)入土的級(jí)配因素，理論上比較完善。缺點(diǎn)：天然孔隙比難以獲取，且

23、缺點(diǎn)：天然孔隙比難以獲取，且e emaxmax, ,e eminmin的測(cè)定受人為的影的測(cè)定受人為的影響較大。響較大。2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.4 無黏性土的密實(shí)度無黏性土的密實(shí)度l 相對(duì)密度相對(duì)密度minmaxmaxreeeeD dmindmaxdmaxdminddr)()(D 粗粒土的相對(duì)密度粗粒土的相對(duì)密度l 粗粒土的密粗粒土的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)實(shí)度標(biāo)準(zhǔn) Dr = 0 最松狀態(tài)最松狀態(tài) Dr 1/3疏松狀態(tài)疏松狀態(tài)1/3 2/3密實(shí)狀態(tài)密實(shí)狀態(tài) Dr = 1最密狀態(tài)最密狀態(tài)l 相對(duì)密度指標(biāo)主要用于人工填土，對(duì)天然相對(duì)密度指標(biāo)主要用于人工填土，對(duì)天然砂土層采用砂土層采用原位

24、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法測(cè)定法測(cè)定優(yōu)點(diǎn)：計(jì)入土的級(jí)配因素，理論上比較完善。優(yōu)點(diǎn)：計(jì)入土的級(jí)配因素，理論上比較完善。缺點(diǎn)：天然孔隙比難以獲取，且缺點(diǎn)：天然孔隙比難以獲取，且e emaxmax, ,e eminmin的測(cè)定受人為的影的測(cè)定受人為的影響較大。響較大。2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.4 無黏性土的密實(shí)度無黏性土的密實(shí)度pLpLwwwwI F 粗粒土的密實(shí)狀態(tài)指標(biāo)粗粒土的密實(shí)狀態(tài)指標(biāo): : 相對(duì)密度相對(duì)密度D Dr r F 細(xì)粒土的稠度狀態(tài)指標(biāo)細(xì)粒土的稠度狀態(tài)指標(biāo): : 液性指數(shù)液性指數(shù)I IL L 定義定義 判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn) 界限含水量界限含水量 w wP P、

25、w wL L 土中水形態(tài)土中水形態(tài) 塑性指數(shù)塑性指數(shù) I Ip p 吸附結(jié)合水的能力吸附結(jié)合水的能力minmaxmaxreeeeD 定義定義 判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn)小小 結(jié)結(jié)2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.4 無黏性土的密實(shí)度無黏性土的密實(shí)度土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)土顆?；蛄F(tuán)的土顆?；蛄F(tuán)的空間排列和相互聯(lián)結(jié)空間排列和相互聯(lián)結(jié)粗粒土的結(jié)構(gòu)粗粒土的結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu)重力起主導(dǎo)作用重力起主導(dǎo)作用粒間力起粒間力起主導(dǎo)作用主導(dǎo)作用粘性土的粘性土的結(jié)構(gòu)性指標(biāo)結(jié)構(gòu)性指標(biāo)細(xì)粒土的結(jié)構(gòu)細(xì)粒土的結(jié)構(gòu)分散結(jié)構(gòu)分散結(jié)構(gòu) 凝聚結(jié)構(gòu)凝聚結(jié)構(gòu)小小 結(jié)結(jié)2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土的三相

26、比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)土的組成土的組成土的狀態(tài)土的狀態(tài)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范- GB50007-2002- GB50007-2002分類法分類法 土的工程分類土的工程分類F 目的：目的： 便于調(diào)查研究；便于調(diào)查研究； 便于分析評(píng)價(jià)；便于分析評(píng)價(jià)； 便于交流便于交流 ( (基于共同的概念基于共同的概念) )F 依據(jù)：最能反映土的物理力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)依據(jù)：最能反映土的物理力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)F 要求：要有一定的邏輯性、系統(tǒng)性，要求：要有一定的邏輯性、系統(tǒng)性， 綱目分明，簡(jiǎn)單易記，便于運(yùn)用綱目分明，簡(jiǎn)單易記，便于運(yùn)用2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土

27、的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)巖石巖石碎石土碎石土砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土人工填土人工填土土漂石漂石塊石塊石圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主粒徑大于粒徑大于200mm200mm的顆的顆粒超過全質(zhì)量粒超過全質(zhì)量50%50%卵石卵石碎石碎石圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓礫圓礫角礫角礫粒徑大于粒徑大于20mm20mm的顆的顆粒超過全質(zhì)量粒超過全質(zhì)量50%50%粒徑大于粒徑大于2mm2mm的顆的顆粒超過全質(zhì)量粒超過全質(zhì)量50%50%名稱名稱 顆粒形狀顆粒形狀 粒組含量粒組含量碎石土碎石土建筑場(chǎng)地基基礎(chǔ)規(guī)

28、范建筑場(chǎng)地基基礎(chǔ)規(guī)范GB50007-2002GB50007-20022 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)土的名稱土的名稱 粒組含量粒組含量粒徑大于粒徑大于2mm2mm的顆粒占的顆粒占全質(zhì)量全質(zhì)量25 - 50%25 - 50%礫砂礫砂粗砂粗砂中砂中砂細(xì)砂細(xì)砂粉砂粉砂粒徑大于粒徑大于0.5mm0.5mm的顆粒的顆粒超過全質(zhì)量超過全質(zhì)量50%50%粒徑大于粒徑大于0.25mm0.25mm的顆的顆粒超過全質(zhì)量粒超過全質(zhì)量50%50%粒徑大于粒徑大于0.075mm0.075mm的的顆粒超過全質(zhì)量顆粒超過全質(zhì)量85%85%粒徑大于粒徑大于0.075mm0

29、.075mm的顆的顆粒超過全質(zhì)量粒超過全質(zhì)量50%50%建筑場(chǎng)地基基礎(chǔ)規(guī)范建筑場(chǎng)地基基礎(chǔ)規(guī)范GB50007-2002GB50007-2002巖石巖石碎石土碎石土砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土人工填土人工填土砂土砂土2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)巖石巖石碎石土碎石土砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土人工填土人工填土土粉土粉土粘性土粘性土n 粘性土：粘性土：塑性指數(shù)塑性指數(shù)Ip10的土的土 粉質(zhì)粘土：粉質(zhì)粘土：10I1017的土的土 非活性粘土：非活性粘土： A 1.25n 粉土：粉土：粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量小于的顆粒含量小于全質(zhì)量

30、全質(zhì)量50%而塑性指數(shù)而塑性指數(shù)Ip 10的土的土建筑場(chǎng)地基基礎(chǔ)規(guī)范建筑場(chǎng)地基基礎(chǔ)規(guī)范GB50007-2002GB50007-20022 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)【例題17】有A，B，C三種土，它們的粒徑分布曲線如圖所示。已知B土的液限為38，塑限為19，C土的液限為47，塑限為24。試對(duì)這三種土進(jìn)行分類。2 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)【解】（1）對(duì)A土進(jìn)行分類：從圖128曲線A查得粒徑大于60mm的巨粒含量為零，而粒徑大于0.075mm的粗粒含量為98，大于50，所以A土屬于粗粒

31、土；從圖中查得粒徑大于2mm的礫粒含量為63，大于50，所以A土屬于礫類土；細(xì)粒含量為2，少于5，該土屬礫；從圖中曲線查得d10，d30和d60分別為0.32mm、1.65mm和3.55mm，因此，土的不均勻系數(shù) Cu= d60d10=3.55 0.3211.0土的曲率系數(shù) Cc=(d30)2 d10 d601.652 0.323.55=2.402 2 土的物理性質(zhì)及分類土的物理性質(zhì)及分類 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)由于Cu5，Cc13，所以A土屬于級(jí)配良好礫（GW）。（2）對(duì)B土進(jìn)行分類：從圖128的B曲線中查得大于0.075mm的粗粒含量為72，大于50，所以B土屬于粗粒土；從圖中查得大于2mm的礫粒含量為8，小于50，所以B土屬于砂類土，但小于0.075mm的細(xì)粒含量為28，在1550%之間，因而B土屬于細(xì)粒土質(zhì)砂；由于B土的液限為38，塑性指數(shù)Ip381919，在17mm塑性圖上落在CL區(qū)，故B土最后應(yīng)定名為粘土質(zhì)砂（SC）。