土的物理性質(zhì)及工程分類(復(fù)習(xí))

1、粒徑分布曲線法表格法的作用粒徑分布曲線法表格法的作用計(jì)算出各粒組的含量計(jì)算出各粒組的含量根據(jù)曲線坡度陡、緩，判別級(jí)配好壞根據(jù)曲線坡度陡、緩，判別級(jí)配好壞 陡陡：粒徑分布范圍小，土粒均勻，級(jí)配不良：粒徑分布范圍小，土粒均勻，級(jí)配不良 緩緩：粒徑分布范圍寬，土粒不均勻，級(jí)配良好：粒徑分布范圍寬，土粒不均勻，級(jí)配良好根據(jù)兩個(gè)指標(biāo)，判別級(jí)配好壞根據(jù)兩個(gè)指標(biāo)，判別級(jí)配好壞1060ddCud d1010：有效粒徑有效粒徑d d6060：限制粒徑限制粒徑l不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)CuCu：l曲率系數(shù)曲率系數(shù)CcCc：6010230dddCc定性定性定量定量 67. 515. 085. 01060ddCuCu C

2、u 5 5, , 不均勻，不均勻，土體工程性質(zhì)良好土體工程性質(zhì)良好不均勻系數(shù)舉例不均勻系數(shù)舉例1060ddCuCuCu越大，曲線越緩：越大，曲線越緩：l d d1010與與d d6060相距遠(yuǎn)，土顆粒粒徑分布范圍寬；相距遠(yuǎn)，土顆粒粒徑分布范圍寬；l土體不均勻；容易壓實(shí)；孔隙率較低，滲透性低。土體不均勻；容易壓實(shí)；孔隙率較低，滲透性低。CuCu5 5, , 均勻，均勻，土體工程性質(zhì)不良土體工程性質(zhì)不良注意：可能出現(xiàn)平臺(tái)注意：可能出現(xiàn)平臺(tái) 該曲線越該曲線越平緩平緩，表示該土所含土粒粒徑相差越，表示該土所含土粒粒徑相差越懸殊，土粒越懸殊，土粒越不均勻不均勻，級(jí)配越好級(jí)配越好。則土的密實(shí)度越。則土的密

3、實(shí)度越大，壓縮性越小，土的工程性質(zhì)越好大，壓縮性越小，土的工程性質(zhì)越好。 純凈的礫類土純凈的礫類土或、砂類土，或、砂類土，同時(shí)滿足同時(shí)滿足Cu5和和Cc=13時(shí)時(shí)，級(jí)配良好。，級(jí)配良好。 否則，不良。否則，不良。規(guī)范規(guī)范：粒徑級(jí)配曲線和指標(biāo)的應(yīng)用粒徑級(jí)配曲線和指標(biāo)的應(yīng)用u 粒組含量粒組含量用于土的用于土的分類分類定名；定名；u 不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu用于判定土的用于判定土的不均勻程度不均勻程度： Cu 5為不均勻土；為不均勻土； Cu 5為均勻土為均勻土u 曲率系數(shù)曲率系數(shù)Cc用于判定土的用于判定土的連續(xù)程度連續(xù)程度： Cc =13為級(jí)配連續(xù)土；為級(jí)配連續(xù)土；Cc3 或或 Cc1為級(jí)配不連為

4、級(jí)配不連續(xù)土續(xù)土u同時(shí)滿足：同時(shí)滿足：Cu 5且且 Cc=13為為級(jí)配良好的土；不能級(jí)配良好的土；不能同時(shí)滿足同時(shí)滿足Cu 5且且 Cc=13為級(jí)配不良的土。為級(jí)配不良的土。土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)表示土中三相比例關(guān)系的表示土中三相比例關(guān)系的一些物理量，可分為如下兩類：一些物理量，可分為如下兩類：密度密度含水量含水量土粒比重土粒比重G GS S通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定：通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定：為了便于計(jì)算，用圖所示的土的三相組成示意圖來(lái)表示各部為了便于計(jì)算，用圖所示的土的三相組成示意圖來(lái)表示各部分之間的數(shù)量關(guān)系。分之間的數(shù)量關(guān)系。體積體積V質(zhì)量質(zhì)量m三三 相相 草草 圖圖一、試驗(yàn)直接測(cè)定指標(biāo)一、試驗(yàn)直接測(cè)定

5、指標(biāo)awswsVVVmmVm氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積VVv1.1.土的天然密度土的天然密度：?jiǎn)挝惑w積土的質(zhì)量。單位體積土的質(zhì)量。單位：?jiǎn)挝唬篻/cmg/cm3 3或或t/mt/m3 3。 工程中常用重度工程中常用重度 來(lái)表示單位體積土的重力。工程上更常用來(lái)表示單位體積土的重力。工程上更常用, 用于計(jì)算土的自重應(yīng)力。用于計(jì)算土的自重應(yīng)力。g重力加速度，重力加速度，近似取近似取10m/s2 30 . 26 . 1cmg30 . 28 . 1cmg37 . 15 . 1cmg粘性土：粘性土： 砂土：砂土： 腐質(zhì)土：腐質(zhì)土：土的密度土的密度一般用一般用 “環(huán)刀法環(huán)刀法

6、” 測(cè)定。測(cè)定。較大較大較小較小測(cè)定土的密度：測(cè)定土的密度： 粘性土粘性土用用環(huán)刀法環(huán)刀法：由體積固定的鋼制環(huán)刀切土，用由體積固定的鋼制環(huán)刀切土，用天平稱重而得。天平稱重而得。( (環(huán)刀：內(nèi)徑環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm,79.8mm,61.8mm,79.8mm,高高20mm)20mm) 卵石卵石可用可用灌水法灌水法: :在現(xiàn)場(chǎng)挖坑在現(xiàn)場(chǎng)挖坑, ,取土稱重取土稱重, ,體積可用體積可用塑料薄膜鋪在坑內(nèi)塑料薄膜鋪在坑內(nèi), ,注水至坑頂面齊平注水至坑頂面齊平, ,此時(shí)的注水此時(shí)的注水量即為所測(cè)的體積量即為所測(cè)的體積 。環(huán)刀環(huán)刀2.2.土粒相對(duì)密度土粒相對(duì)密度G Gs s（土粒比重）（土粒比重）：土粒質(zhì)量

7、與同體土粒質(zhì)量與同體積的積的4時(shí)純水的質(zhì)量之比時(shí)純水的質(zhì)量之比 ssssVmG土粒相對(duì)密度土粒相對(duì)密度Gs在數(shù)值上等于土粒的密度在數(shù)值上等于土粒的密度：土粒比重取決于礦物成分，土粒比重取決于礦物成分，其相對(duì)密度變化范圍不大：其相對(duì)密度變化范圍不大：細(xì)粒土（粘性土）一般細(xì)粒土（粘性土）一般2.702.75；砂土一般為；砂土一般為2.65左左右；右；有機(jī)質(zhì)土：有機(jī)質(zhì)土：2.42.5；泥炭土：；泥炭土：1.51.8。 土中有土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對(duì)密度減小。機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對(duì)密度減小。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用“比比重瓶法重瓶法”測(cè)定。測(cè)定。其中：其中： 土粒密度，土粒密度，g/cm3； 4時(shí)

8、純時(shí)純水的密度，水的密度，1 g/cm3或或1 t/m3。sssVmwssG3.土的含水量土的含水量：土中水的土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示數(shù)表示%100%100sssmmmmm 土的含水量是標(biāo)志土含水程度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土的含水量是標(biāo)志土含水程度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土層含水量變化范圍較大，與土的種類、埋藏條件及其所處的土層含水量變化范圍較大，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)。自然地理環(huán)境等有關(guān)。 測(cè)定方法：測(cè)定方法：烘烘干法干法：用烘箱在溫度：用烘箱在溫度105-110105-110C C下烘下烘8 8小時(shí)以上，或酒小時(shí)以上，或

9、酒精燈烘至土樣恒重。精燈烘至土樣恒重。 卵石的含水量可用卵石的含水量可用鐵鍋炒鐵鍋炒 等。等?？諝饪諝馑腆w固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVvV體積體積 三、換算指標(biāo)三、換算指標(biāo) ( (共共6 6個(gè)，可用個(gè)，可用3 3個(gè)基本值由三相圖的關(guān)系導(dǎo)出個(gè)基本值由三相圖的關(guān)系導(dǎo)出) ) 1.孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率n孔隙比孔隙比e ：土中孔隙體積與土粒體土中孔隙體積與土粒體積之比積之比 svVVe孔隙率孔隙率n ：土中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示土中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示 %100VVnv可表示同一種土的松密，二者之間存在關(guān)系：可表示同一種土的松密，二者之間存在關(guān)系

10、：用于用于評(píng)價(jià)土的密實(shí)度和壓縮性評(píng)價(jià)土的密實(shí)度和壓縮性： e 1.0疏松、高壓縮性。疏松、高壓縮性。 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%e1en n1ne 孔隙比越大，土越松，在載荷作用下孔隙比越大，土越松，在載荷作用下變形越大。變形越大?？諝饪諝馑腆w固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVvV體積體積2.土的飽和度土的飽和度Sr ：土中孔隙水的體積與孔隙總體積之土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。比，以百分?jǐn)?shù)表示。 飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土干土Sr=0,飽和土飽和土Sr=

11、100%。砂土砂土根據(jù)飽和度分為三種根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài)狀態(tài):%100vrVVS3.3. 土的土的飽和密度飽和密度sat ：土體中孔隙完全被水充滿時(shí)土的土體中孔隙完全被水充滿時(shí)土的密度密度 4.4.干密度干密度d ：?jiǎn)挝惑w積中固體顆粒部分的質(zhì)量單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量 Vmsd工程應(yīng)用工程應(yīng)用:干容重常用作填方工程中土體壓實(shí)質(zhì)量控制的干容重常用作填方工程中土體壓實(shí)質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn), 土體越密實(shí)土體越密實(shí),工程質(zhì)量越好工程質(zhì)量越好,但花費(fèi)的壓實(shí)費(fèi)也越大但花費(fèi)的壓實(shí)費(fèi)也越大.空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量VaVwVsVvV體積體積干容重：干容重：gdd飽和重度：飽和重度：5

12、.5.土的浮密度和浮容重土的浮密度和浮容重 ( (有效密度和有效容重有效密度和有效容重) ) 土在水下，受到水的浮力作用，其有效重量減小，因此土在水下，受到水的浮力作用，其有效重量減小，因此提出了浮重度，即有效重度的概念，其表達(dá)式為：提出了浮重度，即有效重度的概念，其表達(dá)式為：VggmVgVgmVVWwswsswss）（vVV 與其相應(yīng)，提出了浮密度的概念，土的與其相應(yīng)，提出了浮密度的概念，土的浮密度是單位體積內(nèi)浮密度是單位體積內(nèi)的土粒質(zhì)量與同體積水質(zhì)量之差，其表達(dá)式為：的土粒質(zhì)量與同體積水質(zhì)量之差，其表達(dá)式為：VVmwssgwsatvVVVgggmwwswsat 注：水位下用注：水位下用 計(jì)

13、算計(jì)算wsatdsatdsatn 天然密度天然密度n 干密度干密度n 飽和密度飽和密度n 浮密度浮密度VmmVmwsVVmvwssat 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 VVmwss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 四、指標(biāo)間的換算四、指標(biāo)間的換算氣氣水水土粒土粒Gsw Vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V土的三相指標(biāo)中土的三相指標(biāo)中，土粒比重土粒比重Gs ，含水量含水量和和密度密度是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的，可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)換算的，可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指標(biāo)出其余各指標(biāo)Vv

14、=eGsw Gs（1）w 令令Vs Vs = 1= 1，則，則 ，Vv Vv = = e e，V V = 1+= 1+e e；則則 或或 ； ，則則svVVe %100smmsssVmG ssGGmssVwsGsmm 土的三相物理指標(biāo)換算圖土的三相物理指標(biāo)換算圖質(zhì)量質(zhì)量m孔隙比孔隙比 e 的推導(dǎo)的推導(dǎo)：因?yàn)椋阂驗(yàn)椋核裕核裕篹GVmws1)1 (11eGVmwssd1)1 (1wsdwsGGessmssVssmm 質(zhì)量質(zhì)量m 設(shè)土體的體積設(shè)土體的體積V為為1，則，則d = ms /V，土體內(nèi)土粒的質(zhì)量，土體內(nèi)土粒的質(zhì)量ms為為d，由，由w= mw / ms水的質(zhì)量水的質(zhì)量mw為為w d Vm

15、sd其他指標(biāo)的推導(dǎo)eeGVVmwswVssat1)(eGwssat1) 1(eeVVnV1eGVmVVSsWVwVwr對(duì)于飽和土：對(duì)于飽和土：srGeS ，1可見(jiàn)，土的三相物理指標(biāo)共可見(jiàn)，土的三相物理指標(biāo)共15個(gè)（個(gè)（Gs , w, e, n, Sr , 五種五種密度，五種重度）。密度，五種重度）。幾個(gè)常用的換算公式sswsatwsatdG 1數(shù)值上，eGSsr1)1 (1)1 (1swsdwsGGe例題例題例例1：某一塊試樣在天然狀態(tài)下的體積為：某一塊試樣在天然狀態(tài)下的體積為60cm3，稱得其質(zhì)量為稱得其質(zhì)量為108g，將其烘干后稱得質(zhì)量為將其烘干后稱得質(zhì)量為96.43g，根據(jù)試驗(yàn)得到的土粒

16、比重根據(jù)試驗(yàn)得到的土粒比重Gs為為2.7，試求試樣的濕密度、干密度、飽和密度、含水率、孔隙比、孔隙率試求試樣的濕密度、干密度、飽和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和飽和度。和飽和度?！窘饨狻浚?）已知）已知V60cm3，m=108g，則則 3cm/g8 . 160108Vm（2）已知）已知ms=96.43g，則則 mw=mms=10896.43=11.57g 于是于是 w= mwms11.5796.43=12%（3）已知已知Gs=2.7，則則 Vs= ms /s=96.43 2.735.7cm3 Vv=V Vs =6035.724.3cm3vsVeV（4） n= Vv/V24.3 60=40.5（

17、5）根據(jù)根據(jù)w的定義的定義 Vw = mw/w=11.57 111.57cm3 于是于是 Sr= Vw/Vv=11.57 24.348 于是于是 =24.3 35.7=0.68例例2：某土樣在天然狀態(tài)下的孔隙比：某土樣在天然狀態(tài)下的孔隙比 e=0.8，土粒比重土粒比重 ds=2.68，含水含水量量=24%，求：求：(a) 天然狀態(tài)下的重度、干重度和飽和度；天然狀態(tài)下的重度、干重度和飽和度；(b)若該土樣加水后，達(dá)到飽和狀態(tài)，計(jì)算飽和時(shí)的含水量若該土樣加水后，達(dá)到飽和狀態(tài)，計(jì)算飽和時(shí)的含水量及飽和重及飽和重度度(假定土的孔隙比保持不變假定土的孔隙比保持不變)。ewws11G解：解：（a）得由1)

18、1 (se32.68 9.81 10.24kN18.11m10.8得由w1d318.11kN14.61m1124%dw%4 .8080. 068. 224. 0GewSsr得由ewSsrG0.8029.85%2.68satsewG32.680.89.8118.97kN/m110.8ssatwGee得由wsat1eGes（b）n【例3】某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為烘干后，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對(duì)密度若土粒的相對(duì)密度Gs為為2.66，求該土樣的含水量，求該土樣的含水量、密度密度、重度重度 、干重度干重度d 、孔隙

19、比孔隙比e、飽和重度、飽和重度sat和有效重度和有效重度 【解答】解答】%98.11167167187%100smm3/87. 1100187cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100167mkNgdd593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sGe%7 .53593. 066. 21198. 0eGSsr3/4 .2010593. 01593. 066. 21mkNeeGssat3/4 .10104 .20mkNwsat1.3 土的物理狀態(tài)指標(biāo)n 粗粒土的工程性質(zhì)與其粗粒土的工程性質(zhì)與其密實(shí)度密實(shí)度密切相關(guān)。密實(shí)度越大，密切相關(guān)。密實(shí)度越大

20、，土的強(qiáng)度越大。土的強(qiáng)度越大。因此，因此，密實(shí)度密實(shí)度是反映粗粒土工程性質(zhì)的主要指標(biāo)是反映粗粒土工程性質(zhì)的主要指標(biāo)。一、粗粒土的密實(shí)度一、粗粒土的密實(shí)度當(dāng)當(dāng)Dr=0=0時(shí)，時(shí)， e= =emin，表示土處于最疏松狀態(tài)表示土處于最疏松狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)Dr= =1.0時(shí)，時(shí)， e= =emax，表示土體處于最密實(shí)狀態(tài)，表示土體處于最密實(shí)狀態(tài)Dr1/3疏松狀態(tài)疏松狀態(tài)1/3Dr2/3中密狀態(tài)中密狀態(tài)2/3Dr1密實(shí)狀態(tài)密實(shí)狀態(tài) 砂類土的密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn)砂類土的密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn)3.按動(dòng)力觸探確定無(wú)粘性土的密實(shí)度按動(dòng)力觸探確定無(wú)粘性土的密實(shí)度 天然天然砂土砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)的密實(shí)度，可

21、按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N進(jìn)行評(píng)定。天然進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐的密實(shí)度，可按原位重型圓錐動(dòng)力觸探的錘擊數(shù)動(dòng)力觸探的錘擊數(shù)N63.5進(jìn)行評(píng)定進(jìn)行評(píng)定(GB50007-2002) 密實(shí)度密實(shí)度按按N評(píng)定砂石密實(shí)度評(píng)定砂石密實(shí)度 按按N63.5評(píng)定碎石土密實(shí)度評(píng)定碎石土密實(shí)度 松散松散稍密稍密中密中密密實(shí)密實(shí)N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.520 相對(duì)密度指標(biāo)主要用于人工填土，對(duì)天然砂土層采用原相對(duì)密度指標(biāo)主要用于人工填土，對(duì)天然砂土層采用原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法測(cè)定。位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 將質(zhì)量為將質(zhì)量為

22、63.5kg的重錘，以落差的重錘，以落差76cm的高度通過(guò)鉆的高度通過(guò)鉆桿把標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入土中。貫入器每打入土中桿把標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入土中。貫入器每打入土中30cm時(shí)需時(shí)需要的擊數(shù)，稱為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)，用要的擊數(shù)，稱為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)，用N63.5表示。表示。 二、粘性土的稠度二、粘性土的稠度 1.粘性土的稠度狀態(tài)粘性土的稠度狀態(tài) 粘性土最主要的物理狀態(tài)特征是它的粘性土最主要的物理狀態(tài)特征是它的稠度稠度，稠度是指土的，稠度是指土的軟硬程度或土對(duì)外力引起變形或破壞的抵抗能力。軟硬程度或土對(duì)外力引起變形或破壞的抵抗能力。 粘性土的稠度狀態(tài)常用粘性土的稠度狀態(tài)常用流動(dòng)、軟、可塑、硬流動(dòng)、軟、可塑、硬等描述。等

23、描述。 2.2.塑性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)IP：是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值( (省去省去%) )，即土處在可塑狀態(tài)即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍的含水量變化范圍PLpI 當(dāng)一種粘性土當(dāng)一種粘性土W Wp p與與W WL L之間的范圍大之間的范圍大, ,則則I Ip p大大, ,說(shuō)明這種土能吸附說(shuō)明這種土能吸附的結(jié)合水多的結(jié)合水多, ,即土的顆粒細(xì)或礦物成分吸水能力強(qiáng)即土的顆粒細(xì)或礦物成分吸水能力強(qiáng). .則則IpIp 可反映粘可反映粘性土的工程性質(zhì)性土的工程性質(zhì), ,用作粘性土的分類指標(biāo)用作粘性土的分類指標(biāo)。 2.2.塑性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)IpIp：用作粘性土的分類指

24、用作粘性土的分類指標(biāo)標(biāo)液性指數(shù)液性指數(shù)IL：是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。之比。表示粘性土軟硬程度的一個(gè)指標(biāo)。表示粘性土軟硬程度的一個(gè)指標(biāo)。 說(shuō)明：說(shuō)明：液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系。液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系。 當(dāng)當(dāng) 0WWp0WWp，I IL L00，土處于固態(tài)或半固態(tài)，土處于固態(tài)或半固態(tài)當(dāng)當(dāng) WpWpWWWWL L，0I0WWWL L，I IL L11，土處于流態(tài)，土處于流態(tài)根據(jù)根據(jù)IL值可以直接判定土的軟硬狀態(tài)值可以直接判定土的軟硬狀態(tài) 狀態(tài)狀態(tài)液性指數(shù)液性指數(shù)堅(jiān)硬堅(jiān)硬硬塑硬塑可塑

25、可塑軟塑軟塑流塑流塑IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL1pppLpLIwwwwwwI 三、例題分析三、例題分析 n【例】某砂土試樣某砂土試樣, ,試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度Gs=2.7, ,含水量含水量=9.43%, ,天然密度天然密度=1.66/cm3。已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量得干砂質(zhì)量ms1=1.62kg, ,最疏松狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量最疏松狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量ms2=1.45kg。求此砂土的相對(duì)密度求此砂土的相對(duì)密度Dr, ,并判斷砂土所處的密并判斷砂土所處的密實(shí)狀態(tài)實(shí)狀態(tài) 【解答】解答】78. 0166. 1)0943.

26、01 (7 . 21)1 (sGe砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土最小孔隙比砂土最小孔隙比31max/62. 1cmgVmsd67.01maxmindwsGe砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比32min/45. 1cmgVmsd86.01minmaxdwsGe42.0minmaxmaxeeeeDr相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度（1/3,2/31/3,2/3 中密狀態(tài)中密狀態(tài)1.含水量的影響含水量的影響dmaxd0op當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨含水量的增加的干密度隨含水量的增加而增大。而當(dāng)干密度增大而增大。而當(dāng)干密度增大到某一值后，含水量的繼到某一值后，含水量的繼

27、續(xù)增加反招致干密度的減續(xù)增加反招致干密度的減小。干密度的這一最大值小。干密度的這一最大值稱為稱為該擊數(shù)下該擊數(shù)下的的最大干密最大干密度度，與它對(duì)應(yīng)的含水量稱，與它對(duì)應(yīng)的含水量稱為為最優(yōu)含水量最優(yōu)含水量 說(shuō)明：說(shuō)明：當(dāng)擊數(shù)一定時(shí)，只有在某一含水量下才獲得最佳的擊實(shí)當(dāng)擊數(shù)一定時(shí)，只有在某一含水量下才獲得最佳的擊實(shí)效果效果 含水量含水量 Wopop： 顆粒表面水膜很薄，相對(duì)移動(dòng)困難顆粒表面水膜很薄，相對(duì)移動(dòng)困難 含水量含水量=Wop：水膜潤(rùn)滑作用效果最佳，孔隙氣尚沒(méi)有形成封閉：水膜潤(rùn)滑作用效果最佳，孔隙氣尚沒(méi)有形成封閉 氣泡，易排出氣泡，易排出 含水量含水量Wop：水膜潤(rùn)滑作用不再明顯增加；多余的水很難快：水膜潤(rùn)滑作用不再明顯增加；多余的水很難快速排出而在孔隙中形成水團(tuán)，使土粒潤(rùn)滑而易于移動(dòng)，碾壓時(shí)速排出而在孔隙中形成水團(tuán)，使土粒潤(rùn)滑而易于移動(dòng)，碾壓時(shí)出現(xiàn)類似彈性變形的出現(xiàn)類似彈性變形的“橡皮土橡皮土”現(xiàn)象，失去碾壓效果?，F(xiàn)象，失去碾壓效果。n含水量的影響含水量的影響dmaxd0op3.土類和級(jí)配的影響土類和級(jí)配的影響（1 1）粘性土）粘性土：擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，粘性土粘粒含：擊實(shí)試驗(yàn)表明，在相同擊實(shí)功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實(shí)愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實(shí)愈困