第1章 土的物理性質(zhì)和工程分類(我的課件)

第1章土的物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)和工程分類1.4土的物理性質(zhì)三相比例指標(biāo)的測定(cèdìng)及計(jì)算1.1土的生成1.2土的三相組成1.3土的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造1.5無粘性土的特性1.7粘性土水-土系統(tǒng)的工程特性1.8土的工程分類1.6粘性土及粉土的特性共七十四頁§1.1土的生成(shēnɡchénɡ)1.1.1巖石風(fēng)化的產(chǎn)物及成土作用自然界的巖石經(jīng)歷著風(fēng)化作用，其風(fēng)化作用包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化等。巖石風(fēng)化的產(chǎn)物再經(jīng)過各種自然力的搬運(yùn)，在新的環(huán)境中沉積或堆積，由于時間(shíjiān)經(jīng)歷短，不具備成巖條件而呈松散的顆粒狀態(tài)，這時就形成了土。共七十四頁§1.1土的生成(shēnɡchénɡ)巖石(yánshí)漫長地質(zhì)年代、內(nèi)外力地質(zhì)作用、沉積、變質(zhì)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積環(huán)境土成土作用：形成土的地質(zhì)作用共七十四頁1.1.2陸相沉積(lùxiàngchénjī)1.殘積層2.坡積層3.洪積層、泥石流、冰川堆積物4.河流沖積層5.湖積層6.風(fēng)積層§1.1土的生成(shēnɡchénɡ)共七十四頁1.1.3海相沉積1.濱海及瀉湖(xièhú)沉積2.淺海沉積3.深海沉積§1.1土的生成(shēnɡchénɡ)共七十四頁§1.2土的三相(sānxiānɡ)組成Vs、Vw、Va分別為固體、水、氣體部分的體積；Vv=Vw+Va，Vv為土中孔隙(kǒngxì)的體積；V=Vs+Vv，V為土樣的總體積；ms、mw、ma分別為固體、水、氣體部分的質(zhì)量，ma可以忽略；m=ms+mw，m為土樣的總質(zhì)量。土顆粒液體氣體孔隙土顆粒共七十四頁1.2.1土中的固體顆粒

1.粒度、粒徑和粒組劃分粒度：土顆粒的大小。粒徑：土顆粒當(dāng)量小球體的直徑，稱為當(dāng)量粒徑。粒組：按粒徑大小把粒徑相近(xiānɡjìn)、工程性質(zhì)相近(xiānɡjìn)土顆粒劃分為若干組。表1.2.1給出了我國標(biāo)準(zhǔn)《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50145—2007)中粒組劃分方法?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁土粒粒組的劃分(huàfēn)粒組名稱粒組劃分粒徑（d）范圍（mm）主要特性巨粒組漂石（塊石）d>200透水性大，無粘性，無毛細(xì)水，不易壓縮卵石（碎石）200≥d>60粗粒組礫粒粗礫60≥d>20透水性大，無粘性，不能保持水分，毛細(xì)水上升高度很小，壓縮性很小中礫20≥d>5細(xì)礫5≥d>2砂粒粗砂2≥d>0.5易透水，無粘性，毛細(xì)水上升高度不大，飽和細(xì)砂在振動荷載下會產(chǎn)生液化，一般壓縮性較小，隨顆粒減小，壓縮性增大中砂0.5≥d>0.25細(xì)砂0.25≥d>0.075細(xì)粒組粉粒0.075≥d>0.005透水性差，濕時有粘性和可塑性，遇水膨脹，失水收縮，性質(zhì)受含水量的影響較大，毛細(xì)水上升高度大粘粒d≤0.005共七十四頁共七十四頁2.顆粒分析和粒徑級配曲線顆粒分析：就是確定顆粒粒組和粒徑。根據(jù)(gēnjù)工程經(jīng)驗(yàn)，粒徑大于0.1mm（或0.074mm，0.075mm）的顆粒稱為粗顆粒，用篩分法進(jìn)行顆粒分析；粒徑小于0.1mm（或0.074mm，0.075mm）的顆粒稱為細(xì)顆粒，用比重計(jì)法（密度計(jì)法）或移液管法進(jìn)行顆粒分析?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁篩分(shāifēn)法用一套孔徑(kǒngjìng)不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計(jì)算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù).

試驗(yàn)方法篩分法：適用于0.075mm≤d≤60mm比重計(jì)法:適用于d＜0.075mm共七十四頁共七十四頁共七十四頁比重計(jì)法利用不同(bùtónɡ)大小的土粒在水中的沉降速度不同(bùtónɡ)來確定小于某粒徑的土粒含量。共七十四頁粒徑級配曲線：表達(dá)顆粒分析結(jié)果的曲線。按小于某粒徑的土重占土試樣總重的百分?jǐn)?shù)分為：有效粒徑d10，連續(xù)粒徑d30，平均粒徑d50，控制(kòngzhì)粒徑d60。顆粒級配不均勻系數(shù)：表示曲線的斜率Cu=d60/d10曲線的曲率系數(shù)：表示曲線的連續(xù)性狀況

Cc=d302/(d10

d60)§1.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁當(dāng)Cu>5（我國Cu>10），且Cc=1~3：級配良好的土；若不能同時(tóngshí)滿足上述兩個條件：級配不良的土。縱坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒含量百分比,橫坐標(biāo)表示土粒的粒徑(對數(shù)(duìshù)坐標(biāo)）Cu=166.7Cc=2.96Cu=2.25Cc=0.84Cu=18.0Cc=0.88粒徑級配曲線共七十四頁曲線(qūxiàn)愈陡，表示粒徑大小相差不多，土粒較均勻，級配不良；曲線愈緩，表示粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻，級配良好?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁例1.1土工試驗(yàn)顆粒分析的留篩質(zhì)量見表，底盤內(nèi)試樣(shìyànɡ)質(zhì)量20g，試計(jì)算試樣的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)。篩孔直徑（mm）2.01.00.50.250.075留篩質(zhì)量（g）5015015010030解：土的總質(zhì)量(zhìliàng)為50+150+150+100+30+20=500g

粒徑<2.0mm1-50/500=0.9=90%

粒徑<1.0mm1-(50+150)/500=0.6=60%

粒徑<0.5mm1-(50+150+150)/500=0.3=30%

粒徑<0.25mm1-(50+150+150+100)/500=0.1=10%

粒徑<0.075mm1-(50+150+150+100+30)/500=0.04=4%

所以

共七十四頁3.土粒的礦物化學(xué)成分原生礦物：巖石風(fēng)化后化學(xué)成分未變化、化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)穩(wěn)定的礦物，如石英等；次生礦物：經(jīng)反復(fù)風(fēng)化和搬運(yùn)，化學(xué)成分和性質(zhì)變化形成的新礦物，如粘土礦物等；有機(jī)質(zhì)：生物遺骸及其分解物，形成有機(jī)質(zhì)土、泥炭等；可溶、難溶及不溶鹽類，各種化合物及多種微量元素。§1.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁

粘土礦物是一種(yīzhǒnɡ)復(fù)合的鋁-硅鹽晶體，顆粒呈片狀，是由硅片和鋁片構(gòu)成的晶包所組疊而成，可分成高嶺石、伊利石和蒙脫石三種類型。

硅片

鋁片SiSi氧離子O2-硅離子Si4+硅-氧四面體硅片的結(jié)構(gòu)硅片簡圖OH-鋁離子Al3+鋁-氫氧八面體硅片的結(jié)構(gòu)硅片簡圖AlAl共七十四頁晶層間通過氫鍵聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)力強(qiáng)，晶格不能自由活動，水難以進(jìn)入(jìnrù)晶格間能組疊很多晶層，多達(dá)百個以上，成為一個顆粒。顆粒長寬約0.3-3

，厚約0.03-1

。主要特征：顆粒較粗，不容易吸水膨脹和失水收縮，或者說親水能力差。SiSiAlAlSiSiAlAlSiSiAlAl高嶺石微粒1:1的兩層結(jié)構(gòu)高嶺石高嶺石的結(jié)構(gòu)單元是由一層硅氧晶片與一層鋁氫氧晶片交替構(gòu)成的基本層組，許多這樣(zhèyàng)的層組疊加在一起構(gòu)成礦物顆粒。共七十四頁晶層間是O2-對O2-的連結(jié)，聯(lián)結(jié)力很弱，水很容易進(jìn)入(jìnrù)晶層之間。每一顆粒能組疊的晶層數(shù)較少。顆粒大小約為0.1-1

，厚約0.001-0.01

。主要特征：顆粒細(xì)微，具有顯著的吸水膨脹、失水收縮的特性，或者說親水能力強(qiáng)。蒙脫石蒙脫石的結(jié)構(gòu)單元是由兩層硅氧晶片之間夾一層鋁氫氧晶片結(jié)合(jiéhé)而形成基本層組（也稱晶胞）2:1的三層結(jié)構(gòu)SiSiAlAlSiSiSiSiAlAlSiSi數(shù)層水分子共七十四頁伊利石是云母(yúnmǔ)在堿性介質(zhì)中風(fēng)化的產(chǎn)物。與蒙特石相似，由兩層硅片夾一層鋁片所形成的三層結(jié)構(gòu)，但晶層之間有鉀離子連結(jié)。主要特征：連結(jié)強(qiáng)度弱于高嶺石而高于蒙脫石，其特征也介于兩者之間。2:1的三層結(jié)構(gòu)SiSiAlAlSiSiSiSiAlAlSiSi鉀離子伊利石的結(jié)構(gòu)單元類似于蒙脫石，但Si—O四面體中的4價硅離子可以部分被3價鋁離子和鐵離子所取代，并在相鄰的層組間可能出現(xiàn)(chūxiàn)若干1價鉀離子。共七十四頁粘土礦物對粘性土的工程影響(yǐngxiǎng)：（1）顆粒極細(xì)，比表面積極大：可衡量土粒間連接的牢固程度；（2）吸附能力極強(qiáng)：具有很強(qiáng)的離子吸附及交換作用；（3）粘土礦物顆粒的帶電性?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁1.2.2土中的水按水和土顆粒的相互關(guān)系可分為：礦物結(jié)晶水或化學(xué)結(jié)合水、結(jié)合（吸附）水、自由水。礦物結(jié)晶水或化學(xué)結(jié)合水：通常在高溫(gāowēn)或長期加熱下發(fā)生變化，不包括在土的含水量測試和計(jì)算中，不影響土的含水量測試和計(jì)算。§1.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁（1）結(jié)合（吸附）水：是靠分子、離子間的作用力及其他微觀作用力吸附在土粒表面(biǎomiàn)的水，依距離土顆粒表面的遠(yuǎn)近距離分為：

強(qiáng)結(jié)合水：吸附緊貼在土顆粒表面的水膜固定層，厚度1-5nm；

弱結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水膜外圈的水膜擴(kuò)散層，厚度10-100nm?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁共七十四頁（2）自由水：指水分子距土顆粒表面的距離超過了固定層（強(qiáng)結(jié)合水）和擴(kuò)散層（弱結(jié)合水）之后，不再受土顆粒吸附作用的水。依自由水的存在狀態(tài)分為：

毛細(xì)水：存在于地下水位以上(yǐshàng)土顆粒間孔隙中的水，有溶解作用；

重力水：地下水位以下的液態(tài)水，受重力規(guī)律支配，有浮力作用?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁共七十四頁1.2.3土中的氣體

它是指土中孔隙除被一定的水占有外，其余為空氣或其他氣體所填充，分為以下兩種：自由氣體：與外界大氣相通，當(dāng)土層受荷載(hèzài)作用壓縮時，易使之逸出，對土的工程性質(zhì)影響不大。封閉氣泡：粒徑較細(xì)的土中，與大氣隔絕，受荷載作用時，會被壓縮或溶解，壓縮性增加，透水性減小，使土體不易壓實(shí)，對土的工程性質(zhì)有一定影響?！?.2土的三相(sānxiānɡ)組成共七十四頁§1.3土的結(jié)構(gòu)(jiégòu)、構(gòu)造1.3.1土粒結(jié)構(gòu)(jiégòu)

單粒結(jié)構(gòu)較粗顆粒的土，如礫石、砂粒等蜂窩狀結(jié)構(gòu)較細(xì)顆粒的土，如粉土等絮凝狀結(jié)構(gòu)微小的粘粒、膠體顆粒，如粘土等在成土過程中形成的土粒的空間排列及聯(lián)結(jié)形式，與土的顆粒大小、形狀、礦物成分和沉積條件有關(guān)。共七十四頁1.3.2土體構(gòu)造

土體構(gòu)造是指土體中各組成部分之間的排列、分布及外貌特征，如土層的層理及裂隙等宏觀(hóngguān)特征。土體構(gòu)造反映了土的成因、土形成時的地質(zhì)環(huán)境、氣候特征及土層形成后的演變結(jié)果等。土體構(gòu)造層狀構(gòu)造裂隙狀構(gòu)造分散狀構(gòu)造結(jié)核狀構(gòu)造等§1.3土的結(jié)構(gòu)(jiégòu)、構(gòu)造共七十四頁層理(cénɡlǐ)構(gòu)造共七十四頁分散構(gòu)造裂隙構(gòu)造共七十四頁§1.4土的物理性質(zhì)三相(sānxiānɡ)比例指標(biāo)的測定及計(jì)算1.4.1

常用(chánɡyònɡ)物理性質(zhì)指標(biāo)的定義及應(yīng)用

1.基本指標(biāo)（1）土粒相對密度ds：土粒質(zhì)量與同體積的4℃時純水的質(zhì)量之比。

ds=ms/mw=ρs/ρw式中：mw為4oC時同體積水的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室測定：相對密度瓶法（比重瓶法）共七十四頁趙秀紹趙小平耿大新土粒比重(bǐzhòng)測定常用方法比重瓶法浮稱法虹吸筒法用于顆粒(kēlì)更大的顆粒(kēlì)測定用于土顆粒直徑小于5mm的比重測定共七十四頁趙秀紹趙小平耿大新操作步驟取通過5mm篩的烘干土樣約15g（如用50ml的比重瓶，可取干土約12g）用玻璃漏斗(lòudǒu)裝入洗凈烘干的比重瓶內(nèi)稱瓶與土的質(zhì)量1取樣(qǔyàng)稱量共七十四頁趙秀紹趙小平耿大新將蒸餾水注入比重瓶內(nèi)，約至瓶的一半高處，搖動比重瓶，并將比重瓶放在砂浴上煮沸，使土粒分散排氣。煮沸時間自懸液沸騰(fèiténg)時算起，砂及砂質(zhì)粉土不少于30分鐘；粘土及粉質(zhì)粘土應(yīng)不少于1小時。注意：煮沸時不要使土液從瓶內(nèi)溢出。2煮沸排氣操作步驟共七十四頁趙秀紹趙小平耿大新將蒸餾水注入比重瓶內(nèi)至近滿。放入恒濕箱中冷卻并使土顆粒(kēlì)沉淀。3注水冷卻(lěngquè)

操作步驟共七十四頁趙秀紹趙小平耿大新待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定后及瓶內(nèi)土懸液澄清時，蓋緊瓶塞，使多余的水分從瓶塞的毛細(xì)管中溢出，擦干瓶外的水分，稱出瓶、水、土總質(zhì)量。稱量(chēnɡliànɡ)后立即測定瓶內(nèi)水的溫度。4注水稱量(chēnɡliànɡ)

操作步驟共七十四頁趙秀紹趙小平耿大新按下列計(jì)算(jìsuàn)土粒的比重：式中：Gs—土粒比重(bǐzhòng)，計(jì)算精確至0.001；

ms—干土質(zhì)量，g；

m1—瓶、水質(zhì)量，可查瓶、水質(zhì)量關(guān)系曲線（由實(shí)驗(yàn)室提供）；

m2—瓶、水、土質(zhì)量，g；

Gwt—t℃時蒸餾水的比重，準(zhǔn)確至0.001，查下表（不同溫度時水的比重）。共七十四頁§1.4土的物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)三相比例指標(biāo)的測定及計(jì)算（2）土的天然(tiānrán)含水量：在天然狀態(tài)下，土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)w表示。

w=mw/ms(%)（3）土的天然密度：土樣的總質(zhì)量與其總體積之比。

ρ=m/V(g/cm3)測定方法：環(huán)刀法測定方法：烘干法共七十四頁土的含水量測定方法：

烘干法。先稱出天然(tiānrán)濕土的質(zhì)量，然后放在烘箱里，在105～110℃下烘干，稱干土的質(zhì)量。

共七十四頁土的天然(tiānrán)密度ρ測定方法：環(huán)刀法一般(yībān)土的密度為1.6~2.2g/cm3。共七十四頁2.換算指標(biāo)（1）孔隙比：土中孔隙體積(tǐjī)與固體顆粒體積(tǐjī)之比。

e=Vv/Vs（2）孔隙率：土中孔隙體積與總體積之比。

n=Vv/V(%)（3）飽和度：土的孔隙體積中水占有的體積百分?jǐn)?shù)。

Sr=Vw/Vv(%)§1.4土的物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)三相比例指標(biāo)的測定及計(jì)算共七十四頁（4）干密度、干重度

ρd=ms/V(g/cm3)γd=ρdg(kN/m3)（5）飽和(bǎohé)密度、飽和重度

ρsat=(ms+Vvρw)/V(g/cm3)

γsat=ρsatg(kN/m3)（6）有效密度（浮密度）、有效重度（浮重度）

ρ′=(ms-Vsρw)/V(g/cm3)

γ′=ρ′g(kN/m3)§1.4土的物理性質(zhì)三相比例(bǐlì)指標(biāo)的測定及計(jì)算共七十四頁四種(sìzhǒnɡ)密度之間的比較：討論：試分析(fēnxī)四種密度之間的大小 關(guān)系?！?.4土的物理性質(zhì)三相比例指標(biāo)的測定及計(jì)算共七十四頁假設(shè)(jiǎshè)則推導(dǎo)各指標(biāo)(zhǐbiāo)間的關(guān)系于是根據(jù)定義式就便可推出各個指標(biāo)間的換算式。例如§1.4土的物理性質(zhì)三相比例指標(biāo)的測定及計(jì)算共七十四頁在進(jìn)行(jìnxíng)某地基勘察時，取一原狀土樣，由試驗(yàn)測得：土的天然密度ρ=1.8g/cm3，土粒相對密度ds=2.70，土的天然含水量w=18.0%，試求其余六個指標(biāo)。解：例題(lìtí)1共七十四頁例題(lìtí)2某原狀土樣的總體積V=140cm3，濕土質(zhì)量(zhìliàng)m=258g，干土質(zhì)量ms=208g，土粒的相對密度ds=2.68，求土樣的密度、重度、干密度、干重度、含水量、孔隙比及飽和重度。解：共七十四頁

§1.5無粘性(zhānxìnɡ)土的特性1.5.1孔隙比：對于同一種土，當(dāng)孔隙比小于某一限度時，處于密實(shí)狀態(tài)?？紫侗扔螅劣缮?。優(yōu)點(diǎn)：簡便缺點(diǎn)(quēdiǎn)：不能全面地考慮土顆粒的級配影響。土的名稱分類密實(shí)度密實(shí)中密稍密松散礫,粗,中砂e<0.60.6≤

e≤0.750.75<e

≤0.85e>0.85細(xì)粉砂e<0.70.7≤

e

≤0.850.85≤

e

≤0.95e

≥0.95

無粘性土是指無粘聚力的單粒結(jié)構(gòu)，包括塊石、碎石、礫石和砂類土。共七十四頁1.5.2

相對密實(shí)度e

：土的天然孔隙比；emax

：土的最大孔隙比，以砂土樣最疏松狀態(tài)制備；emin：土的最小孔隙比，以砂土樣振搗緊密狀態(tài)制備；優(yōu)點(diǎn)：考慮(kǎolǜ)土的粒徑級配影響；缺點(diǎn)：試驗(yàn)影響因素較多。密實(shí)中密松散

§1.5無粘性(zhānxìnɡ)土的特性共七十四頁例

已知某砂土(shātǔ)樣在最密實(shí)、最松散狀態(tài)下的孔隙比分別為0.45、0.90，土的天然密度為

，天然含水量為15%，土的相對密實(shí)度為2.68，試判斷該土的密實(shí)度。解：根據(jù)題意可知：

，

，根據(jù)公式可計(jì)算該土樣的天然孔隙比，即

根據(jù)公式計(jì)算該土樣的相對密實(shí)(mìshi)度，即

因?yàn)?/p>

，所以該砂土處于松散狀態(tài)。共七十四頁1.5.3依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定土的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)使用63.5±0.5kg重穿心錘，以0.76±0.02m高度自由落下，將一定規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)貫入器，先在孔底預(yù)打入土中15cm，不計(jì)錘擊數(shù)，然后測計(jì)再打入30cm的錘擊數(shù)N。適用于粘質(zhì)土和砂質(zhì)土。優(yōu)點(diǎn)：可以排除取原狀土樣的困難，減少室內(nèi)試驗(yàn)的影響因素；缺點(diǎn)：中、小型(xiǎoxíng)工程不太經(jīng)濟(jì)。砂類土的密實(shí)度密實(shí)中密稍密松散標(biāo)貫試驗(yàn)擊數(shù)NN>3015<N≤3010<N

≤15N

≤10

§1.5無粘性(zhānxìnɡ)土的特性共七十四頁1.6.1粘性土粘性的來源（1）原始粘聚力

是指物質(zhì)分子(fēnzǐ)間及微粒之間的微觀力等所構(gòu)成的分子及微粒之間的凝聚力。（2）固化粘聚力

是指土體內(nèi)含有的礦物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的膠結(jié)固化作用。

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁1.6.2含水狀態(tài)特征及界限含水量的測定液限wL：當(dāng)含水量超過某個界限時，土體處于流動狀態(tài)。塑限wp：對泥團(tuán)或泥塊可以任意(rènyì)改變其形狀而體積基本不變，造成能不坍不裂?？s限ws：當(dāng)含水量小于塑限而大于某個界限時，土體呈半固態(tài)、堅(jiān)硬，含水量低于這個界限時，土體呈固態(tài)。wswpwL半固體堅(jiān)硬,含少量(shǎoliàng)弱結(jié)合水可塑態(tài)含少量自由水結(jié)合水固體含有強(qiáng)結(jié)合水流動態(tài)含大量自由水縮限塑限液限

§1.6粘性土及粉土的特性共七十四頁常用的界限含水量液限wL和塑限wp測定液限

：液限儀：錐式（圖a）、碟式（圖b、c）塑限

：搓條法液限塑限聯(lián)合測定儀：

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁液限儀

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁1、液限ωL錐式液限儀測定法：76g錘經(jīng)5s恰好沉入土10mm所對應(yīng)的含水量。2、塑限ωp搓條法：將天然濕度的土體在毛玻璃上搓成直徑為3mm土條時，土條恰好產(chǎn)生裂縫(lièfèng)并開始斷裂時的含水量。

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁為了使測定標(biāo)準(zhǔn)和國際(guójì)靠攏，現(xiàn)采用液塑限聯(lián)合測定法。

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁1.6.3兩個重要指標(biāo)及其工程應(yīng)用1、塑性(sùxìng)指數(shù)

Ip越大土的可塑性范圍越大，計(jì)算時去掉百分號。對粘性土分類：

粘土(zhāntǔ)粉質(zhì)粘土

§1.6粘性土及粉土的特性共七十四頁2、液性指數(shù)

Ip表示粘性土的天然含水量與界限含水量間的相對關(guān)系。當(dāng)IL≤0時,ω≤ωP,土處于堅(jiān)硬(jiānyìng)狀態(tài)；當(dāng)IL＞1時,ω＞ωL,土處于流動狀態(tài)。

稠度指數(shù)

Ic越大，土體越稠、越硬。

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性軟硬狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流動液性指數(shù)IL≤00<

IL≤0.250.25<

IL≤0.750.75<

IL≤1.0IL>1.0粘性土的軟硬狀態(tài)分類共七十四頁例題3從某地基取原狀土樣，測得土的液限wL=47%，塑限wp=18%，天然含水量w=40%，問地基土是什么土，處于(chǔyú)什么狀態(tài)？解：求塑性指數(shù)：求液性指數(shù)：Ip>17，該地基土為粘土(zhāntǔ)；查表1.6.1，1.0>IL>0.75，得土處于軟塑狀態(tài)。共七十四頁

例4已知某土樣的液限為28.5%,塑限為12.8%，土樣的天然密度,干密度

，試計(jì)算該土樣的塑性(sùxìng)指數(shù)和液性指數(shù)并確定該土樣所處的狀態(tài)。解：根據(jù)題意可知

，

，根據(jù)公式可計(jì)算該土樣的塑性指數(shù)，即：根據(jù)表中的公式，變換后可計(jì)算該土樣的含水量，即根據(jù)公式可計(jì)算該土樣的液性指數(shù)，即：

因?yàn)?/p>

，查表可知，該土樣處于(chǔyú)硬塑狀態(tài)。共七十四頁1.6.4黏性土的活動度、靈敏度及觸變性（1）活動度

（2）靈敏度不活動黏土一般黏土活動黏土強(qiáng)活動黏土不靈敏低靈敏中等靈敏靈敏高靈敏流動

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁（3）觸變性飽和(bǎohé)粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動,導(dǎo)致強(qiáng)度降低,但當(dāng)擾動停止后,土的強(qiáng)度又隨時間而逐漸部分恢復(fù)。粘性土的這種抗剪強(qiáng)度隨時間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。

§1.6粘性(zhānxìnɡ)土及粉土的特性共七十四頁1.7.1粘性(zhānxìnɡ)土的夯(壓)實(shí)性擊實(shí)試驗(yàn)

以干密度和含水率關(guān)系作出擊實(shí)曲線。擊實(shí)曲線峰值點(diǎn)對應(yīng)縱坐標(biāo)為最大干密度，橫坐標(biāo)為最優(yōu)含水率(量)

。

§1.7粘性土水-土系統(tǒng)的工程(gōngchéng)特性最大干密度最優(yōu)含水率共七十四頁1.7.2粘性土的收縮、膨脹、崩解收縮：由于含水量的蒸發(fā)而引起土體積縮小的現(xiàn)象。土的收縮值和礦物成分有關(guān)。膨脹：土體中粘粒、膠粒含量越多，膨脹性越顯著。如蒙脫土的晶格構(gòu)造具有很大的擴(kuò)張性，水分子能進(jìn)入晶體內(nèi)部，土體膨脹性很強(qiáng)。崩解：土在脹縮過程中由于應(yīng)力不均勻、土粒間距超過引力作用(