土力學(xué)第章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)_第1頁(yè)
土力學(xué)第章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)_第2頁(yè)
土力學(xué)第章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)_第3頁(yè)
土力學(xué)第章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)_第4頁(yè)
土力學(xué)第章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)_第5頁(yè)
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第1章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.1土的形成巖土體是地殼的物質(zhì)組成。巖體是地殼表層圈層,經(jīng)建造和改造而形成的具一定組分和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體。它賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境之中,并隨著地質(zhì)環(huán)境的演化和地質(zhì)作用的持續(xù),仍在不斷的變化著。土體是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物,是一種松散的顆粒堆積物。由于巖土材料組成的復(fù)雜性,其性質(zhì)在許多方面不同于其它材料,具有其特有的多變性及復(fù)雜性。以下就巖土的特性分別簡(jiǎn)述之。1.2土的組成1.1.1土的結(jié)構(gòu)與特性土是一種松散的顆粒堆積物。它是由固體顆粒、液體和氣體三部份組成。土的固體顆粒一般由礦物質(zhì)組成,有時(shí)含有膠結(jié)物和有機(jī)物,這一部分構(gòu)成土的骨架。土的液體部分是指水和溶解于水中的礦物質(zhì)??諝夂推渌鼩怏w構(gòu)成土的氣體部分。土骨架間的孔隙相互連通,被液體和氣體充滿(mǎn)。土的三相組成決定了土的物理力學(xué)性質(zhì)。1)土的固體顆粒土骨架對(duì)土的物理力學(xué)性質(zhì)起決定性的作用。分析研究土的狀態(tài),就要研究固體顆粒的狀態(tài)指標(biāo),即粒徑的大小及其級(jí)配、固體顆粒的礦物成分、固體顆粒的形狀。(1)固體顆粒的大小與粒徑級(jí)配土中固體顆粒的大小及其含量,決定了土的物理力學(xué)性質(zhì)。顆粒的大小通常用粒徑表示。實(shí)際工程中常按粒徑大小分組,粒徑在某一范圍之內(nèi)的分為一組,稱(chēng)為粒組。粒組不同其性質(zhì)也不同。常用的粒組有:礫石粒、砂粒、粉粒、粘粒、膠粒。以礫石和砂粒為主要組成成分的土稱(chēng)為粗粒土。以粉粒、粘粒和膠粒為主的土,稱(chēng)為細(xì)粒土。土的工程分類(lèi)見(jiàn)本章第三節(jié)。各粒組的具體劃分和粒徑范圍見(jiàn)表1-1。土中各粒組的相對(duì)含量稱(chēng)土的粒徑級(jí)配。土粒含量的具體含義是指一個(gè)粒組中的土粒質(zhì)量與干土總質(zhì)量之比,一般用百分比表示。土的粒徑級(jí)配直接影響土的性質(zhì),如土的密實(shí)度、土的透水性、土的強(qiáng)度、土的壓縮性等。要確定各粒組的相對(duì)含量,需要將各粒組分離開(kāi),再分別稱(chēng)重。這就是工程中常用的顆粒分析方法,實(shí)驗(yàn)室常用的有篩分法和密度計(jì)法。篩分法適用粒徑大于0.075mm的土。利用一套孔徑大小不同的標(biāo)準(zhǔn)篩子,將稱(chēng)過(guò)質(zhì)量的干土過(guò)篩,充分篩選,將留在各級(jí)篩上的土粒分別稱(chēng)重,然后計(jì)算小于某粒徑的土粒含量。密度計(jì)法適用于粒徑小于0.075mm的土?;驹硎穷w粒在水中下沉速度與粒徑的平方成正比,粗顆粒下沉速度快,細(xì)顆粒下沉速度慢。根據(jù)下沉速度就可以將顆粒按粒徑大小分組(詳見(jiàn)土工試驗(yàn)書(shū)籍)。當(dāng)土中含有顆粒粒徑大于0.075mm和小于0.075mm的土粒時(shí),可以聯(lián)合使用密度計(jì)法和篩分法。工程中常用粒徑級(jí)配曲線(xiàn)直接了解土的級(jí)配情況。曲線(xiàn)的橫坐標(biāo)為土顆粒粒徑的對(duì)數(shù),單位為mm;縱坐標(biāo)為小于某粒徑土顆粒的累積含量,用百分比(%)表示。如圖1-1。顆粒級(jí)配曲線(xiàn)在土木、水利水電等工程中經(jīng)常用到。從曲線(xiàn)中可直接求得各粒組的顆粒含量及粒徑分布的均勻程度,進(jìn)而估測(cè)土的工程性質(zhì)。其中一些特征粒徑,可作為選擇建筑材料的依據(jù),并評(píng)價(jià)土的級(jí)配優(yōu)劣。特征粒徑有:d10-土中小于此粒徑的土的質(zhì)量占總土質(zhì)量的10%,也稱(chēng)有效粒徑;d30-土中小于此粒徑的土的質(zhì)量占總土質(zhì)量的30%;劉d騰50姿幻-洗穩(wěn)土中小于板此粒徑的罪土的質(zhì)量脆和大于此槽粒徑的土甲的質(zhì)量各熄占猴50趕%玉,也稱(chēng)平溝均粒徑,肯用來(lái)表示字土的粗細(xì)蔽;躍d置60好塘-攪屠土中此粒剩徑土的質(zhì)繼量占總土道質(zhì)量戲的饅60局%株,也稱(chēng)限子制粒徑?;椒植妓さ木鶆虺棠炼扔刹痪绖蛳禂?shù)深C冒u喚表示:糧C單u酷=龍d咐60/舅d飼10基遮爹等(厲1貝-授1末)嶼C高u旱愈大,土姥愈不均勻漏,也即土偵中粗、細(xì)壁顆粒的大文小相差愈會(huì)懸殊?;ㄈ敉恋念w惜粒級(jí)配曲生線(xiàn)是連續(xù)姐的,螺C枯u它愈大,槐d按60雙與升d域10餓相距愈遠(yuǎn)疫,則曲線(xiàn)淚愈平緩,陜表示土中弓的粒組變抵化范圍寬毀,土粒不氏均勻;反臘之,先C慢u饞愈小,暖d偏60配與慕d系10誓相距愈近亞,曲線(xiàn)愈捎陡,表示憐土中的粒講組變化范坡圍窄,土安粒均勻。汽工程中,姻把未C嶄u裂>惱5省的土稱(chēng)為么不均為土拐,馳C嬸u企≤送5媽的土稱(chēng)為景均勻土惜。過(guò)若土的顆輛粒級(jí)配曲純線(xiàn)不連續(xù)痛,在該曲擱線(xiàn)上出現(xiàn)管水平段,講如望圖墊1-痕1有曲短線(xiàn)怖②面和打③濁所示,水麻平段粒組勇范圍不包鍋含該粒組椅顆粒。這蒙種土缺少惱中間某些剪粒徑,?;珡郊?jí)配曲粗線(xiàn)呈臺(tái)階笛狀,土的規(guī)組成特征左是顆粒粗科的較粗,英細(xì)的較細(xì)毛,在同樣蓮的壓實(shí)條乘件下,密鍛實(shí)度不如籌級(jí)配連續(xù)健的土高,壺其它工程坑性質(zhì)也較風(fēng)差。購(gòu)?fù)恋牧降跫?jí)配曲線(xiàn)協(xié)的形狀,糟尤其是確語(yǔ)定其是否輪連續(xù),可較用曲率系寨數(shù)噴Cc信反映:像(呀1-2膠)逮若曲率系毀數(shù)過(guò)大,陳表示粒徑拼分布曲線(xiàn)幅的臺(tái)階出狠現(xiàn)在該d架1父0鋼和香d誕3熟0花范圍蟻內(nèi)。反之馳,若曲率邊系數(shù)過(guò)小茫,表示臺(tái)纖階出現(xiàn)在粒d必3雁0研和完d種6翻0繁范圍內(nèi)。累經(jīng)驗(yàn)表明嚇,當(dāng)級(jí)配伴連續(xù)時(shí)畫(huà),應(yīng)C盆c把的范圍大獄約盈在鋼1鬼-括3徹。因此,莖當(dāng)東C螺c貪箱<碎1蹈或咐C瀉c仁>哀3境時(shí),均表翠示級(jí)配曲昏線(xiàn)不連續(xù)鑼。退由上可知戀,土的級(jí)剪配優(yōu)劣可射由土中土讀粒的不均馳勻系數(shù)和麗粒徑分布惜曲線(xiàn)的形瞞狀圍曲率系數(shù)閱衡量。我舊國(guó)《土的棄分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)朋》臂(勸GBJ套145-糊9防0顆)規(guī)定:懇對(duì)于純凈版的砂、礫攀石,當(dāng)實(shí)侍際工程中盛,新Cu財(cái)大于或等捉于宰5錦,漲且呆C取c傅等縮于固1~足3嘆時(shí),它的品級(jí)配是良尺好的;不汁能同時(shí)滿(mǎn)潔足上述條險(xiǎn)件時(shí),它磨的級(jí)配是碎不良的。繭(語(yǔ)2在)固體顆冒粒的成份物土中固體燈顆粒的成秋份絕大多貿(mào)數(shù)是礦物藍(lán)質(zhì),或有充少量有機(jī)幕物。顆粒次的礦物成鞠份一般有竿兩大類(lèi),葡一類(lèi)是紙?jiān)V物蒸,另一類(lèi)罪是宣次生礦物鵲。眠(別3派)固體顆盈粒的形狀疤原生礦物廊的顆粒一獎(jiǎng)般較粗,涂多呈粒狀殖;次生礦陣物的顆粒腔一般較細(xì)咐,多呈片胸狀或針狀業(yè)。土的顆勞粒愈細(xì),乏形狀愈扁柜平,其表聚面積與質(zhì)魄量之比愈沸大。。什對(duì)于粗顆慧粒,比表錯(cuò)面積沒(méi)有慢很大意義覆。對(duì)于細(xì)徹顆粒,尤賀其是粘性機(jī)土顆粒,肉比表面積妻的大小直憶接反應(yīng)土微顆粒與四揉周介質(zhì)的伯相互作用嶼,是反應(yīng)靈粘性土性劈質(zhì)特征的類(lèi)一個(gè)重要尼指標(biāo)。冠2爹)土的液鮮體部分先如前所述歲,土中液巷體含量不醉同,土的耕性質(zhì)就不巨同。土中兵的液體一讀部分以結(jié)嬸晶水的形耀式存在于級(jí)固體顆粒備的內(nèi)部宰,形成結(jié)昆合水;另艙一部分存感在于土顆輛粒的孔隙叮中,形成篩自由水。盛(序1扎)結(jié)合水扛在電場(chǎng)作怕用力范圍槳內(nèi),水中料的陽(yáng)離子齊和極性分懲子被吸引韻在土顆粒漢周?chē)嘣蹼x土顆粒謠越近,作簽用力越大黨;距離越際遠(yuǎn),作用完力越小,太直至不受桃電場(chǎng)力作址用。通常糕稱(chēng)這一部罩分水為督結(jié)合水叨。特點(diǎn)是妄包圍在土恭顆粒四周嗽,不傳遞柔靜水壓力傾,不能任踐意流動(dòng)??涤捎谕令w餃粒的電場(chǎng)全有一定的昆作用范圍陪,因此結(jié)揀合水有一菌定的厚度煮,其厚度瞎首先與顆親粒的粘土竿礦物成分咳有關(guān)。在河三種粘土閣礦物中,潔由蒙脫石輝組成的土宿顆粒,盡下管其單位召質(zhì)量的負(fù)位電荷最多哨,但其比散表面積較腰大,因而重單位面積僚上的負(fù)電依荷反而較稿少,結(jié)合千水層較薄騰;而高嶺稈石則相反遷,結(jié)合水塵層較厚。容伊利石介芽于二者之視間。其次高,結(jié)合水間的厚度還慮取決于水微中陽(yáng)離子圈的濃度和素化學(xué)性質(zhì)醬,如水中賠陽(yáng)離子濃昨度越高,累則靠近土纏顆粒表面秀的陽(yáng)離子焰也越多,叢極性分子石越少,結(jié)增合水也就舊越薄。虛(部2表)自由水叮不受電場(chǎng)怒引力作用羞的水稱(chēng)為黑自由水?;杂伤重浛煞譃槊录?xì)水和重捏力水。悟①骨霜毛細(xì)水,遠(yuǎn)毛細(xì)水分鼠布在土顆泡粒間相互亦連通的彎芬曲孔道。揭由于水分勸子與土顆向粒之間的溝附著力和摧水、氣界持面上的表膨面張力,割地下水將瀉沿著這些能孔道被吸狡引上來(lái),雁而在地下偷水位以上肥形成一定咽高度的毛鼻細(xì)管水帶精。它與土序中孔隙的追大小、形送狀、土顆浩粒的礦物挑成分以及造水的性質(zhì)各有關(guān)。蠟在潮濕的魄粉、細(xì)砂疲中,由于賤孔隙中的票氣與大氣購(gòu)相通,孔難隙水中的證壓力也小呈于大氣壓害力,此時(shí)罩孔隙水僅誼存于土顆賠粒接觸點(diǎn)僅周?chē)?。乎②轉(zhuǎn)孟重力水,娘在重力本退身作用下川的水掌稱(chēng)重力水旅。馳重力水能然在土體中戲自由流動(dòng)熟,具有溶澇解能力,以能傳遞水摘壓力。配水是土的祖重要成分綿之一。一掀般認(rèn)為水監(jiān)不能承受悼剪力,但噴能承受壓窩力和一定擦的吸力;預(yù)一般情況貓下,水的攀壓縮量很譜小,可以脖忽略不計(jì)變。窗3隸)土的氣球體部分羞客在非飽和薯土中,土薯顆粒間的框孔隙由液撒體和氣體牌充滿(mǎn)。土擦中氣一般蘋(píng)以下面兩宴種形式存勺在于土中放:一種是茶四周被顆宵粒和水封棵閉的吳封閉氣體束,另一種輪是與大氣佛相通的自阻由氣體。板當(dāng)土的飽丑和度較低旅,土中氣惹體與大氣夸相通時(shí),倚土體在外都力作用下衣,氣體很望快從孔隙葵中排出,替則土的強(qiáng)面度和穩(wěn)定次性提高。器當(dāng)土的飽畝和度較高況,土中出茄現(xiàn)封閉氣伍體時(shí),土炭體在外力伏作用下,漸則體積縮由??;外力寺減小,則渣體積增大共。因此,其土中封閉級(jí)氣體增加外了土的彈挺性。同時(shí)貞,土中封啊閉氣體的攻存在還能搖阻塞土中孝的滲流通魄道,減小噸土的滲透階性。衣1.3廳彼土的物理過(guò)性質(zhì)指標(biāo)淡由于土是雙由固體顆宅粒、液體軟和氣體三尋部分組成樣,各部分閣含量的比住例關(guān)系,炊直接影響釋土的物理草性質(zhì)和土狐的狀態(tài)。升例如,同震樣一種土潮,松散時(shí)磁強(qiáng)度較低紋,經(jīng)過(guò)外膚力壓密后鈔,強(qiáng)度會(huì)等提高。對(duì)惰于粘性土想,含水量梳不同,其剛性質(zhì)也有級(jí)明顯差別苗,含水量鏈多,則軟遲;含水量?jī)|少,則硬瘡。旋在土力學(xué)慌中,為進(jìn)西一步描述軍土的物理棵力學(xué)性質(zhì)覆,將土的遞三相成分順比例關(guān)系淚量化,用尤一些具體日的物理量殼表示,這對(duì)些物理量戀就是稼土的物理攜力學(xué)性質(zhì)成指標(biāo)。如孝含水量、葬密度、土液粒比重、圣孔隙比、明孔隙率和逝飽和度等繁。為了形們象、直觀采地表示土仗的三相組斜成比例關(guān)耍系,常用悼三相圖來(lái)協(xié)表示土的騎三相組成雨,如照?qǐng)D兄1-秧2伸所示。在絮三相圖左企側(cè),表示贊三相組成鄰的質(zhì)量,筒三相圖的膨右側(cè),表查示三相組葡成的體積透。繩1)需首實(shí)測(cè)指標(biāo)鍵(雄1差)土的含幟水顛率牽(辭拴ω藥)然土的含水哥量俱族ω?cái)偸侵竿林袨V液體的質(zhì)曬量?jī)?cè)(布mw遵)賣(mài)閃和土顆粒脖質(zhì)刑量嬸(帶ms澇)沫患之比,用橫百分比表奸示。這一閥指標(biāo)需通戚過(guò)試驗(yàn)取俯得。薯(械1-綢4弓)市式中土粒賢的質(zhì)量中ms喝就是干土超的質(zhì)量,沃是把土烘汗干至恒量領(lǐng)后稱(chēng)得的咽,氣體的濕質(zhì)量忽略敞小計(jì),液亞體的質(zhì)量跌由總質(zhì)量惑m團(tuán)里和干土的爽質(zhì)量寄ms賓相減而得段。遮(徐2斑)土的密暗度狗(蔑)架土的密影度哈該是指單位口體積土的殖質(zhì)量,在喬三相圖中駐,即是總己質(zhì)量與總池體積之比并。單位用救尼或虧計(jì)。公式嚇如下:款(阻1-趟5企)郊對(duì)粘性土孩,土的密舍度常用環(huán)續(xù)刀法測(cè)得修。即用一車(chē)定容災(zāi)積耐V料的環(huán)刀切缺取試樣,參稱(chēng)得質(zhì)量據(jù)m棉,即可求干得密紛度滅穗惑。匯訂通常稱(chēng)為逐天然密度泳或濕密度辯。工程計(jì)扎算中還常街用到英飽和密度眉和干密度再兩種密度視。烈飽和密度喉(紀(jì)sat)蠢:孔隙完起全被水充墊滿(mǎn)時(shí)土的液密度,公扁式為:買(mǎi)(弱1-宋6諒)式干密度(梅d哀):土被嘩完全烘干揪時(shí)的密度題,若忽略雜氣體的質(zhì)奮量,干密刃度在數(shù)值土上等于單鳳位體積中欣土粒的質(zhì)居量。公式散為溫(音1-慌7震)結(jié)實(shí)際工程銀中,由于躍人們習(xí)慣桃用重量表粥示物質(zhì)含被量的多少穴,所以還膠常用到土臉的重度伙。對(duì)應(yīng)于冷上述幾種杯密度,相冠應(yīng)地用值天然重議度畫(huà)γ猜、爪飽和重條度振γ月sat鐵和責(zé)干重枕度突γ蜻d嘉來(lái)表示土串在不同含懷水狀態(tài)下嬸單位體積叼的重量。潤(rùn)在數(shù)值上誤,它們等宰于相應(yīng)的畏密度乘以友重力加速逼度飼g甘。此外,僑靜水中土斑體受水的斯浮力作用友,其重度杏等于土的灣飽和重度左減去水的德重度,稱(chēng)別為罩浮重照度膜γ′佛,單位用握計(jì)。由于挺重彼量貝(G)清復(fù)與質(zhì)雕量慕(幣m雹)法屠有存府在圣G油=m胖g霧關(guān)系,所贏以土的重壩度悟γ紗與土的密公度么姓旁的關(guān)系如丑下:領(lǐng)γ建=榨╳便g=炸9.8化臥貍校眾(次1絲-數(shù)8符)倉(cāng)其中哨g膠為重力加蝶速度(北)有時(shí)工里程上為了光計(jì)算方便悔,取比。土的密顆度隨土的佩三相組成技比例不同式而異,一鵲般情況在弊1.60拼諸~扎2.2立0迅之間。貴(謊3結(jié))土粒比概重竹(G陶s英)估土粒比添重授(G監(jiān)s輔)輝是土粒的傭質(zhì)量與同需體積純蒸艇餾水珠在墻4塞℃妨?xí)r的質(zhì)量呀之比,這椒一指標(biāo)需鎖試驗(yàn)取得侵,公式如言下:匆(鋼1-籮9死)音式中,京s版為土粒的青密度,即感單位土體捎土粒的質(zhì)膝量;通原淺筍真為括4萄℃漢時(shí)純蒸餾延水的密度趟。遮土粒比重疑常用比重歌瓶法測(cè)得求。將比重濃瓶加滿(mǎn)蒸次餾水,稱(chēng)糟水和瓶的痛總質(zhì)量錄m1賄;然后把澤烘干土辮ms痕裝入該空轟比重瓶,鵝再加滿(mǎn)蒸稈餾水,稱(chēng)午總質(zhì)量我m2驗(yàn),按下面極的公式求謊得土粒比欲重:倘(服1-10狹)衫實(shí)際上由告于雜澤=1框.0回g/療澡,故土粒刑比重在數(shù)輪值上等于捕土粒的密箏度,但無(wú)宴量綱。唱天然土的寇顆粒是由蒼不同的礦咸物組成的蛛,它們的坑比重一般烈并不相同隊(duì)。試驗(yàn)測(cè)屬得的是土呆粒的比重紫的平均值漸。土粒的陪比重變化傘范圍較小且,砂土一卷般在故2.65樓左右,粘掉性土一般娃在派2.7洞5寬左右;若五土中的有須機(jī)質(zhì)含量便增加,則派土的比重患將減小。勺2專(zhuān))其它指?jìng)驑?biāo)孤(建1盛)孔隙比蠻(騎庸e浪)第孔隙比是新指孔隙的眼體積與固有體顆粒實(shí)訓(xùn)體的體積央之比,用搖小數(shù)表示騙,公式為嫁:倡(慌1畏-議11灘)爪(梳2紐)孔隙度矛(典注n僚)償孔隙度是進(jìn)指孔隙的陵體積與土炮的總體積角之比,用臘百分?jǐn)?shù)表疊示,公式喊為:賤(贈(zèng)%)辮京稠(坦帳1豎-吼12離)象根據(jù)二者昏的定義很污容易證明棚,孔隙度晃n緩獨(dú)與孔隙比蠶e用之間有如失下關(guān)系:金(悉脹1唯-炊13攔)或樹(shù)(挨稀1切-譜14永)駱土的孔隙箱比和孔隙階度都是用經(jīng)來(lái)表示孔狐隙體積的緊含量。同頌一種土,嫁孔隙比和伙孔隙度不踢同,土的茶密實(shí)程度揉也不同。漂它們隨土逆的形成過(guò)由程中所受宣到的壓力醫(yī)、粒徑級(jí)飼配和顆粒雖排列的不閑同而有很礦大差異。鐘一般來(lái)說(shuō)護(hù),粗粒土巴的孔隙度汽小,如砂界類(lèi)土的孔晌隙度一般把在膠30受%詳左右;細(xì)測(cè)粒土的孔庸隙度大,跡如粘性土志的孔隙度疾有時(shí)可高浙達(dá)北70爭(zhēng)%倆?;ㄈA3目)鄉(xiāng)飽和謹(jǐn)度迅(S浴r課)怒土的飽和永度慨S棋r衛(wèi)是指土孔冰隙中液體求的體積與勢(shì)孔隙的體鵝積之比,矮用百分?jǐn)?shù)臘表示,公譽(yù)式如下叮(黎1-1荷5梢)鉛含水率晉ω草是用來(lái)表陵示土中含割水程度的團(tuán)一個(gè)重要撈指標(biāo),飽槽和度少S炎r需則用來(lái)確威定孔隙中折充滿(mǎn)水的鉤程度。很燦顯然,干脆土的飽和通度舞S作r=0,蓄飽和土的肆飽和度嘆S才r=柴1盤(pán)00拋%砍。營(yíng)土的物理生性質(zhì)指標(biāo)碎之間的關(guān)河系可用三失相圖來(lái)?yè)Q較算。昌1.4蜓城土的物理召狀態(tài)指標(biāo)既1.5.元1薯粘性土(堡細(xì)粒土)吉的物理狀珠態(tài)指標(biāo)熄粘性土最漫主要的特停征是它的遵稠度,稠匹度是指粘其性土在某千一含水量應(yīng)下的軟硬竊程度和土馳體對(duì)外力曠引起的變繞形或破壞積的抵抗能薯力。當(dāng)土或中含水量梅很低時(shí),嗚水被土顆犁粒表面的或電荷吸著爽于顆粒表詢(xún)面,土中妨水為強(qiáng)結(jié)詳合水,土老呈現(xiàn)鴨固態(tài)或半掀固態(tài)。當(dāng)宣土中含水換量增加,搜吸附在顆項(xiàng)粒周?chē)念嵥ぜ雍瘳F(xiàn),土粒周緩圍除強(qiáng)結(jié)灘合水外還召有弱結(jié)合撓水。弱結(jié)柴合水不能扁自由流動(dòng)辨,但受力赤時(shí)可以變間形,此時(shí)味土體受外寧力作用可宜以被捏成倉(cāng)任意形狀朵,外力取竭消后仍保哥持改變后丑的形狀,塌這種狀態(tài)援稱(chēng)為塑態(tài)私。當(dāng)土中界含水量繼錄續(xù)增加,蟲(chóng)土中除結(jié)風(fēng)合水外已彼有相當(dāng)數(shù)拔量的水處急于電場(chǎng)引個(gè)力范圍外神,這時(shí),宋土體不能漿受剪應(yīng)力烘,呈現(xiàn)流臭動(dòng)狀態(tài)。災(zāi)實(shí)質(zhì)上,湊土的稠度說(shuō)就是反應(yīng)絨土體的含凈水量。師土從一種市狀態(tài)轉(zhuǎn)變溪成另一種證狀態(tài)的界近限含水量路,稱(chēng)為稠株度界限。端工程上常跌用的稠度爆界限有液舞限和塑限捎。國(guó)際上嗚稱(chēng)為阿太分堡界限響(田Ater范berg判Lim價(jià)i埋t時(shí))。選1數(shù))液越限術(shù)(沉憂(yōu))響液限指土券從塑性狀狼態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵∫盒誀顟B(tài)技時(shí)的界限匪含水量;遭2艱)塑亦限共(莊稈)扶塑限指土押從半固體辮狀態(tài)轉(zhuǎn)變巖為塑性狀鍬態(tài)時(shí)的界蒜限含水量積。抓實(shí)驗(yàn)室測(cè)里定液限使溝用液限儀佩,測(cè)定塑滑性用搓條爽法。具體查方法請(qǐng)參蛋閱駕“怨土工試驗(yàn)差規(guī)漏程致”灣。實(shí)際上慕,由于粘唇性土從一珍種狀態(tài)轉(zhuǎn)亮變?yōu)榱硪粋兎N狀態(tài)是閑漸變的,飄沒(méi)有明確暑的界限,憤因此只能懲根據(jù)這些陪通用的試斑驗(yàn)方法測(cè)荒得的含水刷量代替界奔限含水量漸。嫩此外,為天了表征土嘩體天然含境水量與界四限含水量裙之間的相把對(duì)關(guān)系,哲工程上還瓶常用液性晉指蹤數(shù)愈婚早和塑性指吊數(shù)則賀慘兩個(gè)指標(biāo)尾判別土體僚的稠度。量3勿)塑性指搭數(shù)仗樣(責(zé)1-32桶)顆式中敵,稱(chēng)洞鼓為液限碗,嫩澡啦為塑限東。插括塑性指數(shù)灶越大,土黎性越粘,喪工程中根懶據(jù)塑性指藝數(shù)的大小恐對(duì)粘性土烈進(jìn)行分類(lèi)澆(見(jiàn)君表膀1-1宿6熟)。吧4價(jià))液性指芝數(shù)局徹廉:繪(滋1-3墓3影)古當(dāng)原=錦0挪時(shí)立,受館槐甚,土從半牢固態(tài)進(jìn)入返可塑狀態(tài)爐。千當(dāng)此=虎1方時(shí),土從咸可塑狀態(tài)羨進(jìn)入液態(tài)摸。因此,扒可以根隊(duì)據(jù)門(mén)雜耽的值直接陣判定土的橡軟硬狀態(tài)梁。工程上蒙按液性指婦數(shù)嚷勾勿的大小,悔可把粘性靠土的狀態(tài)小區(qū)分開(kāi)來(lái)亦:筋≤解0擁淡堅(jiān)固狀態(tài)機(jī)0接<桶≤慰1樓.窯范0搞可塑狀態(tài)立>1.0皮流動(dòng)狀態(tài)騾應(yīng)當(dāng)注意莫,實(shí)驗(yàn)室梯測(cè)定塑限情和液限時(shí)騙,是用擾凱動(dòng)樣,土機(jī)的結(jié)構(gòu)已板經(jīng)破壞,誦實(shí)測(cè)值要頸比實(shí)際值椅小,因此告,用液性飄指數(shù)反映賴(lài)天然土的饞稠度有一盆定缺點(diǎn),僑用于判別友重塑土的半稠度較為并合適。黨1售)相對(duì)密唉實(shí)度之(鎮(zhèn)D漸r紐)著相對(duì)密實(shí)策度是指砂者土的密實(shí)通程度??锥侗?、干只容重在一晉定程度上逝也可以反找映土的密桌度程度,買(mǎi)但這兩個(gè)祝指標(biāo)沒(méi)有聚考慮粒徑哥級(jí)配對(duì)土芹的密度程惑度的影響插。不難驗(yàn)弓證,不同劣極配的砂項(xiàng)土,可以雁具有相同爺?shù)目紫侗葔╡糠,若土顆撤粒的大小動(dòng)、形狀和俗級(jí)配不同徐,則土的壤密實(shí)程度驅(qū)也明顯不訂同。如均永勻顆粒的去土與包含暑大顆粒和級(jí)小顆粒的搭土,其密憑實(shí)程度是右不同的。左為此,實(shí)這際工程中說(shuō),一般用騎相對(duì)密實(shí)杯度仿Dr蓮來(lái)表征砂距土的密實(shí)手程度。公狀式為:墨(編1-3能4跡)遭式中葬,蹄指砂土的鴿天然孔隙識(shí)比;必指砂土的顛最大孔隙向比,由它稱(chēng)的最小干配密度換算嬸而得;借指砂土的恢最小孔隙速比,由它忌的最大干心密度換算列而得;線(xiàn)將康式調(diào)(1-3角4刺)定中的孔隙仍比用干密建度替換,用可得到用柏干密度表障示的相對(duì)音密度表達(dá)罩式:良(綢1-35肚)廚式中壤,鵝帳雙指砂土的冒天然干密戶(hù)度;眨哨公指砂土的懶最大干密秩度;飯麻版指砂土的停最小干密趟度??底畲蟾擅苌ざ群妥钚”赘擅芏瓤赦n直接由試挽驗(yàn)測(cè)定。呢具體測(cè)定裹方法請(qǐng)參阿閱媽“信土工試驗(yàn)熊規(guī)丟程病”托。窮當(dāng)時(shí)廊,辭鍋弟,表示土類(lèi)處于最松童狀態(tài)。干當(dāng)謝奇雀時(shí),逢驅(qū)欄,表示土旗處于最密源實(shí)狀態(tài)。候工程中,臨用相對(duì)密載度判別砂傍土的密實(shí)乏狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)昨?yàn)椋菏杷芍忻苊軐?shí)萍粘性土不尾存在最大誕和最小孔某隙比,因者此粘性土隆的密實(shí)度角只能依據(jù)嬌孔隙比和叔干密度來(lái)缺判別。您1蘭.朽5濾紐土的工程汁分類(lèi)互自然界中仁土的種類(lèi)啄不同,其戚工程性質(zhì)路也必不相燒同。從直紅觀上,可逗以粗略的見(jiàn)把土分成挑兩大類(lèi),憂(yōu)一類(lèi)是土販體中肉眼艙可見(jiàn)松散隨顆粒,顆欠粒間連結(jié)丘弱,這就隙是前面提據(jù)到的無(wú)粘腿性土(粗停粒土);于另一類(lèi)是喂顆粒非常大細(xì)微,顆重粒間連結(jié)珍力強(qiáng),這暮就是前面賞提到的粘神土。實(shí)際許工程中,終這種粗略鞋的分類(lèi)遠(yuǎn)私遠(yuǎn)不能滿(mǎn)村足工程的戶(hù)要求,還美必須用更磁能反映土素的工程特詢(xún)性的指標(biāo)浩來(lái)系統(tǒng)分丹類(lèi)。前面藏已介紹過(guò)懷,影響土踏的工程性木質(zhì)的主要封因素是土糟的三相組迎成和土的缺物理狀態(tài)備,其中最普主要的因舅素是三相掀組成中土距的固體顆鏟粒。如顆砌粒的粗細(xì)盈、顆粒的靠級(jí)配等。刪目前,國(guó)式際、國(guó)內(nèi)爛土的工程襲分類(lèi)法并宅不統(tǒng)一。蛾即使同一翻國(guó)家的各豎個(gè)行業(yè)、夠各個(gè)部門(mén)具,土的分濾類(lèi)體系也知都是結(jié)合赴本專(zhuān)業(yè)的釀特點(diǎn)而制痕定的。本供節(jié)主要介眠紹我紹國(guó)砍“昂土的分類(lèi)僻標(biāo)超準(zhǔn)嬌”墊(GBJ種14鹿5節(jié)-降90誕)藏和索“影建筑地基騰基礎(chǔ)設(shè)計(jì)岸規(guī)峽范丟”藝(遞GB50詢(xún)00密7青-糟200壽2扁)。咐1箏)土的分強(qiáng)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(病GBJ榮145康-帶9品0油)變?yōu)榱伺c國(guó)醉際接軌,政我國(guó)特制堅(jiān)定逐了堤“德土的分類(lèi)廈標(biāo)旋準(zhǔn)毛”早,這一分賣(mài)類(lèi)體系與恩一些歐美府國(guó)家的土律分類(lèi)體系顏原則相近碗,僅根據(jù)練我國(guó)的實(shí)越際情況作輸了適當(dāng)修貴正。埋按膝GBJ伏145-佛9沉0遷分類(lèi)法,井土的總分騾類(lèi)體系如險(xiǎn)下:答對(duì)土進(jìn)行者分類(lèi)時(shí),懇首先根據(jù)俊有機(jī)質(zhì)的岡含量把土心分成有機(jī)克土和無(wú)機(jī)咳土兩大類(lèi)租。無(wú)機(jī)土贊中,再根徹?fù)?jù)土中各爺粒組的相勞對(duì)含量把耳土再分為摧:巨粒土矩、含巨粒滴土、粗粒層土和細(xì)粒錫土。根據(jù)刷土的分類(lèi)歐標(biāo)準(zhǔn),各稅粒組還可徹進(jìn)一步細(xì)譜分。下面紅分別予以巷說(shuō)明云(檢1腫)巨粒土認(rèn)和含巨粒傳土攪土體顆粒慕粒徑喚在重60制mm宅以上的稱(chēng)躁巨粒。若凳土中巨粒腸含量高雪于寶50板%銜,該土屬蝶巨粒土;頌若土中巨債粒含量盾在暑15怠%敵~共50涂%炕之間,該陸土屬含巨彎粒土。巨申粒土和含倍巨粒土依計(jì)據(jù)其中所似含漂石粒魯含量進(jìn)一袖步劃分如不表劉1-1么0第。嶼想盈表稍1-10城盾歡巨粒土和撞含巨粒土源的分類(lèi)圾側(cè)弦皂眠持甜姑宣精抱艙扁墳???jī)助區(qū)桶敵通妙科招觸劉反觸摘呀程旺排恨沾牌塵梯曉擠謝棗從節(jié)擁勒燥意銳穿毯支匠揮渴擔(dān)穗彼供兄脹洽異赤隔嚼陪匆用仔盆響想堵班圓激喊晝間具士披論滾鳥(niǎo)(館2宮)粗粒土捆粗粒土中用大于可0.07鏈5mm幻的粗粒含完量果在朗50芹%罩以上。粗鉤粒土分為聾礫類(lèi)土和豐砂類(lèi)土兩犁類(lèi)。若土細(xì)中粒徑大孔于坊2姥mm膛的礫粒含敵量多窗于憂(yōu)50婚%府,則該土旦屬礫類(lèi)土鍵;不你足黨50歡%迅,則屬砂也類(lèi)土。比礫類(lèi)土和親砂類(lèi)土再貫按細(xì)粒組土修(栗<舅0.07恒5mm夏)它的含量進(jìn)缺一步細(xì)分尸。具體細(xì)庭粒含量和養(yǎng)其它相關(guān)敵指標(biāo)見(jiàn)頭表唇1-1掌1惜、針表晌1-1推2最。里表恰1-1糊1列礫類(lèi)土的犧分類(lèi)常名稱(chēng)漢代號(hào)禾類(lèi)別眼細(xì)粒含量舌級(jí)配或塑楊性圖分類(lèi)砍級(jí)配良好挑礫吹GW擊礫類(lèi)土綱礫填<勵(lì)5%崇C挪u做≥庭5涉,芝C走c己=1重~月3肆級(jí)配不良親礫裕GP藝不能同時(shí)舒滿(mǎn)足上述錄條件皺含細(xì)粒土誓礫迅GF抄含細(xì)粒土屠礫器5校%清~啟15%脆粘土質(zhì)礫披GC愛(ài)細(xì)粒土質(zhì)書(shū)礫比>謠15%漸≤鋼50%寇粘土亮粉土質(zhì)礫訂GM枕粉土第表朗1-12垃條懲砂類(lèi)土的薪分類(lèi)甘名稱(chēng)握代號(hào)惱類(lèi)別智細(xì)粒含量告級(jí)配或塑判性圖分類(lèi)頑級(jí)配良好飽砂填SW狗砂類(lèi)土減砂持<躬5%促C來(lái)u參≥寇5謀,病C咽c發(fā)=1細(xì)~構(gòu)3枯級(jí)配不良垃砂代SP止不能同時(shí)理滿(mǎn)足上述啊條件代含細(xì)粒土禮砂謹(jǐn)SF培含細(xì)粒土搭砂撞5潤(rùn)%墓~謝15%疑粘土質(zhì)砂長(zhǎng)SC習(xí)細(xì)粒土質(zhì)軟砂麗>托15%項(xiàng)≤頓50%宇粘土劍粉土質(zhì)砂曉SM例粉土尾(凱3鼻)細(xì)粒土分的分類(lèi)暑細(xì)粒土中價(jià)粒徑小于奉0.07布5mm臥在細(xì)粒含饑量翅在恭50主%侮以上,且欲粗粒含量餅少聯(lián)于賺25借%界。細(xì)粒土科按塑性圖久分類(lèi)。塑菜性圖以液并限為橫坐偵標(biāo),塑性言指擱數(shù)恥為縱坐標(biāo)三,見(jiàn)慘圖認(rèn)1-旅5孝,圖中雖用糖A到、免B唐二條線(xiàn)和塘和奶及魯辱的二段水村平線(xiàn)將整對(duì)張圖分樣成負(fù)5宰個(gè)區(qū)域。孔若土的液觸限和塑性叔指數(shù)在圖訪(fǎng)中嗚A悲線(xiàn)以上在,妻B我線(xiàn)以左,葵線(xiàn)之上,臺(tái)則該土屬燥低液限粘澇土;若土條的液限和夾塑性指數(shù)請(qǐng)?jiān)趫D捐中赤A壯線(xiàn)以下寄,綠B壘線(xiàn)以右,倚則該土屬酬高液限粉慰土。土的爭(zhēng)具體分類(lèi)泡和名稱(chēng)見(jiàn)特表竄1-1近3眨。抖弦單表遺1-13腫沙玩細(xì)叔赴粒尋吃土摔碎的島組分謙非類(lèi)陸名綢邊伴稱(chēng)碧代號(hào)那液腎限走(飯善)改塑性指淘數(shù)洗(甜濤)塘高液限粘痛土宿CH柿≥捉50科%母≥沸0.73炊(犁距-測(cè)20)衛(wèi)且豬≥你10犯低液限粘溜土目CL謠<宵50%貞高液限粉默土厘MH尸≥散50%峽<高0.7服3(章較城-桐20)貨且趨低液限粉端土框ML丸<奏50%為2效)建筑地爬基基礎(chǔ)設(shè)罵計(jì)規(guī)范(徐GB屠5000樓7膏―復(fù)200妻2樂(lè))卵這種分類(lèi)鋼方法的體敞系比較簡(jiǎn)鍋單,按照生土顆粒的賤大小、粒禁組的土顆袖粒含量把摩地基土分邀成碎石土式、砂土、難粉土和粘湯性土和人蔥工填土。梨按我找國(guó)波“自土的分類(lèi)茅標(biāo)獵準(zhǔn)點(diǎn)”耕,碎石土愛(ài)和砂土屬盜于粗粒土作,粉土和喪粘性土屬云于細(xì)粒土咱。粗粒土乘按粒徑級(jí)佛配分類(lèi),籮細(xì)粒土則泥按塑性指影數(shù)分類(lèi)。勵(lì)1乎)碎石土譯粒徑大聰于牢2應(yīng)mm碎的顆粒含蓄量大讀于谷50拒%原的土屬碎炮石土。根觀據(jù)粒組含五量及顆粒森形狀,可戰(zhàn)細(xì)分為漂貼石、塊石偽、卵石、玉碎石、圓期礫、角礫謹(jǐn)。具體見(jiàn)娛表氏1-1刷4屯。蕩吼恒倡撕不名稱(chēng)嶄顆保濫粒月河形貓摘狀螞粒贊變組培拌的滾鄙顆餓險(xiǎn)粒災(zāi)析含罰亡量贏漂石刃塊石趁拌燕圓形及次漫圓形為主箱招斷棱角形為穩(wěn)主斥捕粒徑大召于婆200文mm另的顆粒超牽過(guò)紹50%絞卵石況碎石體瞎起圓形及次陸圓形為主秤士游棱角形為括主紫韻粒徑大手于澆20柱mm宇的顆粒含叮量超缺過(guò)冒50%春圓礫銜角礫培慰捉圓形及次在圓形為主殃蠻滾棱角形為閣主玉衫粒徑大沖于票2道m(xù)逐m屠的顆粒含硬量超揚(yáng)過(guò)晉50%粗注:分類(lèi)際時(shí)應(yīng)根據(jù)適粒組含量?jī)S欄從上到憂(yōu)下以最先邁符合者確翠定。2)砂土芽粒徑大唯于濤2香mm抬的顆粒含穿量唯在程50醫(yī)%灶以?xún)?nèi),同猜時(shí)粒徑大惕于映0.07著5蝴m花m怕的顆粒含釋量超姜

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