1土的物理性质

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1、第第1 1章章 土的组成土的组成土的三相：土的三相：固相固相：土颗粒土颗粒, ,土的骨架土的骨架 ，土粒间的空隙为水，土粒间的空隙为水 和气体所充填。和气体所充填。 液相液相：指孔隙中的水或指孔隙中的水或 水溶液。水溶液。 气相气相：指孔隙中的气体指孔隙中的气体, , 如空气、水蒸气、沼如空气、水蒸气、沼 气等气等土中固体颗粒土中固体颗粒固相固相 土粒的大小称为土粒的大小称为粒度粒度。 通常以粒径表示。通常以粒径表示。 工程上将工程地质性质相似的土粒归并成工程上将工程地质性质相似的土粒归并成 组，按其粒径的大小分为若干组别，这种组别组，按其粒径的大小分为若干组别，这种组别 称称粒组粒组。划分粒

2、组的分界尺寸称为划分粒组的分界尺寸称为界限粒径界限粒径。各粒组占土体总重的百分数表示土中颗粒的各粒组占土体总重的百分数表示土中颗粒的 组成情况，这种相对含量称为组成情况，这种相对含量称为颗粒级配颗粒级配。土粒粒组的划分（土粒粒组的划分（P12 P12 表表1-11-1）粒 组 名 称粒径范围一 般 特 征漂石或块石颗粒200 透水性很大，无粘性，无毛细水 卵石或碎石颗粒20060圆砾或 角砾颗粒粗 中 细6020 205 52透水性很大，无粘性，毛细水上 升高度不超 过粒径大小砂 粒粗 中 细20.5 0.50.25 0.250.075易透水，当混入云母等杂质时透水性 减小，而压缩性增加；无粘

3、性，遇水 不膨胀，干燥时松散，毛细水上升高 度不大，随粒径变小而增大 粉 粒0.075 0.005透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀 小，干时稍有收缩，毛细水上升高度 较大较快，极易出现冻胀现象 粘 粒0.005透水性很小，湿时有粘性、可塑性， 遇水膨胀大，干时收缩显著，毛细水 上升高度大，但速度较慢 颗粒分析实验颗粒分析实验1 1、筛分法、筛分法用于粒径用于粒径00.075mm.075mm 的粗粒土的粗粒土2 2、沉降分析法：、沉降分析法：用于粒径用于粒径1.0 e1.0 疏松的高压缩性土疏松的高压缩性土孔隙率孔隙率n n土中孔隙所占体积与总体积之比，空隙土中孔隙所占体积与总体积之比，空隙 率

4、用百分数表示。即：率用百分数表示。即：土粒水气体mmsmwVaVVSVw Vv粘性土粘性土的孔隙率为的孔隙率为303060%60%无粘性土无粘性土为为252545%45%。土的饱和度土的饱和度SrSr土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之 比，以百分率计，即： 比，以百分率计，即： dd土的土的干密度干密度； 水的密度，近似等于水的密度，近似等于 ；含水量含水量 ；孔隙率孔隙率；孔隙比孔隙比。土粒水气体mmsmwVaVVSVw Vv土的三相物理指标换算图土的三相物理指标换算图土粒水气体Vv=e1+eVS=1dswwdswds(1+w)w土的三相物理指标换算图土

5、的三相物理指标换算图土粒水气体Vv=e1+eVS=1dswwdswds(1+w)w土的三相物理指标换算图土的三相物理指标换算图土粒水气体Vv=e1+eVS=1dswwdswds(1+w)w例题例题 一块原状土样，经试验测得土的天然密度土粒水0.341.981.6462.334.797重力重力体积体积例题例题粘性土的物理特性粘性土的物理特性所谓粘性土，就是指具有可塑状态所谓粘性土，就是指具有可塑状态 性质的土，它们在外力的作用下，可塑性质的土，它们在外力的作用下，可塑 成任何形状而不发裂，当外力去掉后，成任何形状而不发裂，当外力去掉后， 仍可保持原形状不变。仍可保持原形状不变。粘性土的界限含水量

6、 固态半固态可塑状态流动状态缩限塑限液限含水量w1、塑限 采用搓条法试验测定2、液限 采用锥式液限仪测定和 的联合测定1、电脑液塑限联合测仪； 2、制样； 3、在保湿器内浸润24h； 4、试验操作； 5、成果整理塑性指数塑性指数IpIp是指是指液限和塑限液限和塑限的差值（省去的差值（省去% %号），即土号），即土 处在可塑状态的处在可塑状态的含水量含水量变化范围。塑性指数愈变化范围。塑性指数愈 大，土处于可塑状态的含水量范围也愈大。大，土处于可塑状态的含水量范围也愈大。在工程上常按塑性指数对在工程上常按塑性指数对粘性土粘性土进行分类。进行分类。 根据根据IpIp值的不同，值的不同，粘性土粘性土

7、可分为可分为粉质粘土粉质粘土和和粘粘 土土两类。两类。液性指数液性指数工程上，液性指数用来给粘性土的软 硬状态进行分类。例 题无粘性土的密实度无粘性土的密实度1 1、砂土的密实度、砂土的密实度(1)(1)按砂土的按砂土的相对密实度相对密实度DrDr划分划分(2)(2)按按标准贯入击数标准贯入击数N N63.563.5划分划分(P43 (P43 表表2-6)2-6)2 2、碎石土的密实度、碎石土的密实度 (1)(1)按按重型动力触探击数重型动力触探击数N N120120划分划分(P43 (P43 表表2-7)2-7)(2)(2)进行进行野外鉴别野外鉴别(P43 (P43 表表2-8)2-8) 相

8、对密实度相对密实度DrDr 按按DrDr值，值，砂土砂土的的密实状态密实状态划分为如下划分为如下, ,详见详见P42 P42 表表2-52-5Dr2/3, Dr2/3, 密实密实2/3Dr1/32/3Dr1/3，中密，中密0.33Dr00.33Dr0，松散，松散 例 题标准贯入试验标准贯入试验 标准贯入试验标准贯入试验(SPT)(SPT)是是 动力触探的一种，它利动力触探的一种，它利 用一定的锤击动能（锤用一定的锤击动能（锤 重重63.50.5kg63.50.5kg，落距落距 762cm762cm），），贯入阻抗贯入阻抗 用贯入器贯入土中用贯入器贯入土中30cm30cm 的锤击数的锤击数N N

9、表示，表示，N N也称也称 为标贯击数为标贯击数 粉土的密实度: 按孔隙比e进行分类, 见P47表2-10粉土的湿度: 按含水量W(%)进行分类, 见P47表2-11建筑地基土的分类 P54按建筑地基基础设计规范GB5007-2002和岩土工程勘察规范GB50021-2009，建筑地基土可分为碎石土、砂土、粉土、黏性土及其它特殊类土。碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超 过全重的50%的土。详见P55,表2-16砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超 过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全 重50%的土。详见P55,表2-17粉土介于无粘性土与粘性土之间，是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数 Ip小于或等于10的土。如P55 表2-18砂质粉土：粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重 10% 粘质粉土：粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重 10% 黏性土是指塑性指数Ip大于10的土。又可分为粉质黏土和黏土两类。详见P55,表2-19作业：作业：P61 2-3 2-4 2-5P61 2-3 2-4 2-5可以写在可以写在书本书本上，也可以写在上，也可以写在作业本作业本上。上。