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1、1 1.4 .4 土的三相物理性质指标的测定及计算土的三相物理性质指标的测定及计算可分为两类：可分为两类： 土的物理、力学性质不仅决定于它的三相组成性质和它土的物理、力学性质不仅决定于它的三相组成性质和它的结构，而且还与三相之间量的的结构，而且还与三相之间量的比例关系比例关系密切相关。密切相关。u根据直接指标换算根据直接指标换算，如孔隙比、孔隙率、饱和度等，称，如孔隙比、孔隙率、饱和度等，称为为间接指标间接指标。u通过试验测定通过试验测定，如含水量、密度和土粒相对密度，称为，如含水量、密度和土粒相对密度，称为直接指标直接指标；2021/6/41m = ms + mw 土的三相图土的三相图VsV
2、VVVamsmwma0m气相气相液相液相固相固相质量质量体积体积VwV = Vs + Vv = Vs + Vw + VaVv = Vw + Va2021/6/42土粒相对密度定义为土粒相对密度定义为土粒的质量（或重量）与同体积土粒的质量（或重量）与同体积44时纯时纯水的质量（或重量）之比水的质量（或重量）之比其表达式为：其表达式为： 一、试验直接测定的物理性质指标一、试验直接测定的物理性质指标44时纯水的密度，时纯水的密度，1 1.0g/cm.0g/cm3 3土粒的密度，即土粒单位体积的质量；土粒的密度，即土粒单位体积的质量；（一）土粒相对密度（土粒比重）（一）土粒相对密度（土粒比重）d ds
3、 s结论：结论：数值上数值上前提前提前提前提：单位为：单位为：单位为：单位为g/cmg/cmg/cmg/cm3 33 32021/6/43空瓶空瓶质量质量m0ms烘干土烘干土的质量的质量m1瓶瓶+水水的质量的质量m2瓶瓶+土土+水水的质量的质量土粒相对密度常用土粒相对密度常用相对密度瓶（比重瓶）法相对密度瓶（比重瓶）法测定，事先将比测定，事先将比重瓶注满纯水，称瓶加水的质量重瓶注满纯水，称瓶加水的质量m1。然后把烘干土若干克。然后把烘干土若干克(ms)装入该空比重瓶内，再加纯水至满，称瓶加土加水的质装入该空比重瓶内，再加纯水至满，称瓶加土加水的质量量m2m1+ms-m2与土粒体积相同的水的质量
4、。与土粒体积相同的水的质量。m1+ms瓶瓶+水（满）的质量水（满）的质量+干土的质量；干土的质量；2021/6/44按下式计算土粒相对密度：按下式计算土粒相对密度：式中：式中： m1瓶瓶+水的质量；水的质量； m2瓶瓶+土土+水的质量；水的质量； ms烘干土的质量；烘干土的质量；2021/6/45（二）土的天然含水量（二）土的天然含水量w w土的天然含水量，定义为土中水的质量与土的天然含水量，定义为土中水的质量与土粒的质量土粒的质量之比，之比，以百分数表示，其表达式为：以百分数表示，其表达式为：测定含水率常用的方法是测定含水率常用的方法是烘干法烘干法，先称出天然土的质量，先称出天然土的质量m
5、m，然后放在烘箱中，在，然后放在烘箱中，在100100105105常温下烘干，称得干常温下烘干，称得干土质量土质量m ms s，按上式可算得。，按上式可算得。2021/6/46烘干法烘干法2021/6/47（三）土的天然密度（三）土的天然密度与重度与重度对于粘性土，土的密度常用对于粘性土，土的密度常用环刀法环刀法测定。测定。土的密度定义为单位体积土的质量，用土的密度定义为单位体积土的质量，用表示，单位为表示，单位为t/mt/m3 3( (或或g/cmg/cm3 3) )。2021/6/48二、换算指标二、换算指标（一）土的孔隙比（一）土的孔隙比e e定义：土中孔隙的体积与定义：土中孔隙的体积与
6、土粒的体积土粒的体积之比，以小数表示，其之比，以小数表示，其表达式为：表达式为：（二）土的孔隙率（二）土的孔隙率n n定义：土中孔隙的体积与定义：土中孔隙的体积与土的总体积土的总体积之比，或单位体积内孔之比，或单位体积内孔隙的体积，以百分数表示，其表达式为：隙的体积，以百分数表示，其表达式为：2021/6/49定义：定义：土中水的体积土中水的体积与与孔隙体积之比孔隙体积之比，以百分数表示，其，以百分数表示，其表达式为：表达式为：（三）土的饱和度（三）土的饱和度S Sr r=1.0=1.0为完全饱和的土；为完全饱和的土；=0=0为完全干燥的土；为完全干燥的土；2021/6/410土的土的干密度干
7、密度：单位体积内：单位体积内土粒土粒的的质量质量（四）干密度（四）干密度d d与干重度与干重度d d土的土的干重度干重度：单位体积内：单位体积内土粒土粒的的重量重量土的干密度或干重度也是评定土密实程度的指标，干密度土的干密度或干重度也是评定土密实程度的指标，干密度或干重度或干重度愈大表明土愈密实，工程质量越好愈大表明土愈密实，工程质量越好。2021/6/411饱和密度饱和密度定义：土中孔隙完全被水充满土处于定义：土中孔隙完全被水充满土处于饱和状态饱和状态时单位体积土的时单位体积土的质量质量。饱和重度饱和重度：在：在饱和状态饱和状态下，单位体积土的下，单位体积土的重量重量（五）饱和密度（五）饱和
8、密度satsat与饱和重度与饱和重度satsat2021/6/412土在水下土在水下，受到重力水的浮力作用，此时土中固体颗粒的，受到重力水的浮力作用，此时土中固体颗粒的质量再扣去固体颗粒排开水的质量与土样总体积之比称质量再扣去固体颗粒排开水的质量与土样总体积之比称浮浮密度密度。（六）浮密度（六）浮密度与浮重度（有效重度）与浮重度（有效重度）土的土的浮重度浮重度：2021/6/413从上述四种土的密度或重度的定义可知，同一土样各种从上述四种土的密度或重度的定义可知，同一土样各种密度或重度在数值上有如下关系：密度或重度在数值上有如下关系：2021/6/414三相示意图三相示意图设土体内设土体内土粒
9、的体积土粒的体积为为1 1，则，则 可知，孔隙的体积可知，孔隙的体积V Vv v为为e e，土体的体积土体的体积V V为（为（1 1e e），），于是有：于是有： 三、常用物理性质指标的实用计算公式三、常用物理性质指标的实用计算公式( (难点难点) )常用的土的物理指标已知其中任意三个，通过换算可以求出常用的土的物理指标已知其中任意三个，通过换算可以求出其余的几个。其余的几个。（一）孔隙比与（一）孔隙比与孔隙率孔隙率的关系的关系2021/6/415设土体内设土体内土粒体积为土粒体积为1 1，则按，则按e=Ve=VV V/V/VS S，孔隙的体积，孔隙的体积V VV V为为e e；由由s sm
10、ms s/V/Vs s得土粒的质量得土粒的质量m ms s为为s s。于是，按式浮密度的定于是，按式浮密度的定义可得义可得（二）（二）浮密度浮密度与土粒相对密度和孔隙比的关系与土粒相对密度和孔隙比的关系2021/6/416【例题例题1-11-1】 已知土样的天然密度已知土样的天然密度 土粒的相对密度土粒的相对密度 天然含水量；天然含水量；求解以下指标：求解以下指标：孔隙比；孔隙比；饱和度；饱和度；干密度。干密度。孔隙比孔隙比饱和度饱和度干密度干密度解题思路：解题思路：解题思路：解题思路：2021/6/417因为：土的质量因为：土的质量m=mm=ms s+m+mw w；解：取解：取V=1cmV=
11、1cm3 3为研究对象，则土的质量为为研究对象，则土的质量为含水率含水率2021/6/418孔隙比孔隙比饱和度饱和度干密度干密度2021/6/419【例题例题2 2】 某干砂试样某干砂试样 ，经细雨，经细雨后，后，体积未变体积未变，饱和度达到，饱和度达到S Sr r=40%=40%，试问细雨后砂样的密度、，试问细雨后砂样的密度、重度和含水量各是多少？重度和含水量各是多少？已知：已知：雨前：雨前：雨后：雨后：求：求：雨前雨后雨前雨后雨前雨后雨前雨后土粒质量土粒质量土粒质量土粒质量m m m ms ss s不变，不变，不变，不变，土体体积土体体积土体体积土体体积V V V V不变不变不变不变解题思
12、路：解题思路：解题思路：解题思路：2021/6/420解：取解：取V=1cmV=1cm3 3为研究对象为研究对象2021/6/421课后小结课后小结1. 1. 1. 1. 三个基本指标三个基本指标三个基本指标三个基本指标: : : :土粒相对密度、含水量、土的天然密度土粒相对密度、含水量、土的天然密度土粒相对密度、含水量、土的天然密度土粒相对密度、含水量、土的天然密度2. 2. 2. 2. 其它六个常用指标其它六个常用指标其它六个常用指标其它六个常用指标( ( ( (换算指标换算指标换算指标换算指标) ) ) )(1) (1) 特定条件下的密度（重度）特定条件下的密度（重度）干密度、饱和密度、
13、有效密度干密度、饱和密度、有效密度能够能够熟练运用熟练运用三相草图计算三相指标。三相草图计算三相指标。3. 3. 3. 3. 指标间的换算指标间的换算指标间的换算指标间的换算饱和度饱和度(3) (3) 反映土中含水程度的指标反映土中含水程度的指标孔隙比、孔隙率孔隙比、孔隙率n n(2) (2) 表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的指标2021/6/422【作业【作业1 1】某一土试样在天然状态下的体积为某一土试样在天然状态下的体积为6060cmcm3 3，称得称得其质量为其质量为108108g g，将其烘干后称得质量为将其烘干后称得质量为96.4396.43g g，根据试验根据试验得到的土
14、粒比重得到的土粒比重d ds s为为2.72.7，试求试样的天然密度、干密度、，试求试样的天然密度、干密度、饱和密度、含水量、孔隙比、孔隙率和饱和度。饱和密度、含水量、孔隙比、孔隙率和饱和度。提示提示：烘干后质量即土粒质量：烘干后质量即土粒质量m ms s=96.43g=96.43g2021/6/423【作业作业2 2】某基坑需用回填土填满并压实，基坑的体积为某基坑需用回填土填满并压实，基坑的体积为2086m2086m3 3，土方来源是从附近土丘开挖。经勘查，天然，土方来源是从附近土丘开挖。经勘查，天然土的土粒相对密度为土的土粒相对密度为2.702.70，含水量为，含水量为15%15%；要求压
15、实填；要求压实填土的含水量为土的含水量为17%17%，干重度为，干重度为17.6kN/m17.6kN/m3 3，问碾压时应，问碾压时应洒洒多少水多少水？压实填土的？压实填土的孔隙比孔隙比是多少？是多少？思路思路：土在压实前后土粒质量：土在压实前后土粒质量m ms s不变，不变，压实填土体积压实填土体积V=2086mV=2086m3 32021/6/4242021/6/425 0Dr0.33 松散松散 0.33 Dr0.67 中密中密 0.67 Dr 1 密实密实 显然，当显然，当e e接近于接近于e eminmin时，时，D Dr r接近于接近于1 1，土呈密实状态，当，土呈密实状态，当e e
16、接近于接近于e emaxmax时，时，D Dr r接近于零，土呈松散状态。通常根据接近于零，土呈松散状态。通常根据D Dr r可以可以把粗粒土的松密状态分为下列三种：把粗粒土的松密状态分为下列三种：2021/6/426 实际工程中实际工程中，天然砂土的密实度在现场利用，天然砂土的密实度在现场利用标准贯入试标准贯入试验验、静力触探试验等原位测试方法来获得。、静力触探试验等原位测试方法来获得。天然砂土的天然砂土的密实度密实度划分划分砂土密实度砂土密实度 松散松散稍密稍密中密中密密实密实标准实验击数标准实验击数N N101010N1510N1515N30153030 通常根据标准贯入试验的通常根据标
17、准贯入试验的锤击数锤击数N N，将天然砂土分为下，将天然砂土分为下表中的四种密实度状态。表中的四种密实度状态。2021/6/427二、粘性土的特性（二、粘性土的特性（1.61.6节）节）（一）界限含水量及其测定（一）界限含水量及其测定流态流态Vw0可塑态可塑态半固态半固态固态固态膨胀膨胀收缩收缩wLwPwS1.1.1.1.界限含水量界限含水量界限含水量界限含水量 粘性土从一种状态过渡到粘性土从一种状态过渡到粘性土从一种状态过渡到粘性土从一种状态过渡到另一种状态，可用某一界限含另一种状态，可用某一界限含另一种状态，可用某一界限含另一种状态，可用某一界限含水量来区分，这种界限含水量水量来区分，这种
18、界限含水量水量来区分，这种界限含水量水量来区分，这种界限含水量称为称为称为称为阿太堡界限阿太堡界限阿太堡界限阿太堡界限。2021/6/428液限（液限（液限（液限（W W W WL LL L）从从从从流动状态流动状态流动状态流动状态转变为转变为转变为转变为可塑状态可塑状态可塑状态可塑状态的界限含水量，的界限含水量，的界限含水量，的界限含水量，也就是可塑状态的也就是可塑状态的也就是可塑状态的也就是可塑状态的上上上上限含水量；限含水量；限含水量；限含水量；塑限（塑限（塑限（塑限（W W W Wp pp p）从从从从可塑状态可塑状态可塑状态可塑状态转变为转变为转变为转变为半固体状态半固体状态半固体状
19、态半固体状态的界限含水量的界限含水量的界限含水量的界限含水量, , , ,也就是可塑状态的也就是可塑状态的也就是可塑状态的也就是可塑状态的下下下下限含水量；限含水量；限含水量；限含水量；缩限（缩限（缩限（缩限（W W W Ws ss s）从从从从半固体状态半固体状态半固体状态半固体状态转变为转变为转变为转变为固体状态固体状态固体状态固体状态的界限含水量的界限含水量的界限含水量的界限含水量, , , ,亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水量。亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水量。亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水量。亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变
20、时的含水量。流态流态可塑态可塑态半固态半固态固态固态wLwPwS2021/6/429测定测定塑限塑限的方法：的方法：搓条法（附录搓条法（附录A.4）和和液、塑限联合测液、塑限联合测定法定法。2.2.2.2.液、塑限的测定液、塑限的测定液、塑限的测定液、塑限的测定测定测定液限液限的方法：的方法：碟式液限仪法碟式液限仪法（附录附录A.3） 、锥式液限、锥式液限仪（附录仪（附录A.2） 、和、和液、塑限联合测定法液、塑限联合测定法。2021/6/430联合测定仪联合测定仪2021/6/4311.1.1.1.塑性指数塑性指数塑性指数塑性指数（二）塑性指数和液性指数（二）塑性指数和液性指数 塑性指数：塑
21、性指数：塑性指数：塑性指数：液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）。液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）。液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）。液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）。 用用用用I I I Ip pp p表示，取整数。表示，取整数。表示，取整数。表示，取整数。 粘土粘土粘土粘土粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉土粉土粉土粉土 塑性指数塑性指数塑性指数塑性指数大小表明了土可塑性范围的大小大小表明了土可塑性范围的大小大小表明了土可塑性范围的大小大小表明了土可塑性范围的大小和和和和土中粘粒、土中粘粒、土中粘粒、土中粘粒、胶粒、粘土矿物成分的多少。胶粒、粘土矿物成分的多少。胶粒、粘
22、土矿物成分的多少。胶粒、粘土矿物成分的多少。2021/6/4322.2.2.2.液性指数液性指数液性指数液性指数式中：式中：式中：式中：I I I IL LL L液性指数，以小数表示；液性指数，以小数表示；液性指数，以小数表示；液性指数，以小数表示； wwww土的天然含水量。土的天然含水量。土的天然含水量。土的天然含水量。液性指数液性指数液性指数液性指数的大小表示含水粘性土的的大小表示含水粘性土的的大小表示含水粘性土的的大小表示含水粘性土的软硬状态软硬状态软硬状态软硬状态。状状 态态坚坚 硬硬硬硬 塑塑可可 塑塑软软 塑塑 流流 塑塑液性指数液性指数I I L LI I L L 0 0 0 0
23、 I I L L0.250.25 0.250.25I IL L0.750.75 0.750.7511粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态2021/6/433（三）粘性土的灵敏度及触变性（三）粘性土的灵敏度及触变性（三）粘性土的灵敏度及触变性（三）粘性土的灵敏度及触变性工程上规定：工程上规定：工程上规定：工程上规定：不不不不灵敏土（灵敏土（灵敏土（灵敏土（S S S St tt t1111）；）；）；）； 低低低低灵敏土（灵敏土（灵敏土（灵敏土（1 S1 S1 S1 St tt t2222）；）；）；）；中中中中灵敏土（灵敏土（灵敏土（灵敏土（2S2S2S2St tt
24、 t4444）；）；）；）；灵灵灵灵敏土敏土敏土敏土 （4S4S4S48888）；）；）；）； 流动流动流动流动 （16S16S16S16St tt t）St = qu /qu原状土样的单轴抗压强度原状土样的单轴抗压强度原状土样的单轴抗压强度原状土样的单轴抗压强度q q q qu uu u与与与与重塑土样的单轴抗压强度重塑土样的单轴抗压强度重塑土样的单轴抗压强度重塑土样的单轴抗压强度q q q qu uu u 之比之比之比之比 土体受到扰动（开挖、震动、打桩）时，结构强度容易土体受到扰动（开挖、震动、打桩）时，结构强度容易土体受到扰动（开挖、震动、打桩）时，结构强度容易土体受到扰动（开挖、震动
25、、打桩）时，结构强度容易受到破坏，从而使土的受到破坏，从而使土的受到破坏，从而使土的受到破坏，从而使土的强度显著降低强度显著降低强度显著降低强度显著降低，压缩性大大增加压缩性大大增加压缩性大大增加压缩性大大增加，这，这，这，这种变化用土的种变化用土的种变化用土的种变化用土的灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度S Stt表示。表示。表示。表示。2021/6/434在含水量和密度不变的条件下，在含水量和密度不变的条件下，在含水量和密度不变的条件下，在含水量和密度不变的条件下，土因重塑而软化土因重塑而软化土因重塑而软化土因重塑而软化，又，又，又，又因静因静因静因静置而逐渐硬化置而逐渐硬化置而逐渐硬化置而逐渐硬化
26、的性质称为土的的性质称为土的的性质称为土的的性质称为土的触变性触变性触变性触变性。 结构受破坏，强度降低以后的土，若静置不动，则土结构受破坏，强度降低以后的土，若静置不动，则土结构受破坏，强度降低以后的土，若静置不动，则土结构受破坏，强度降低以后的土，若静置不动，则土颗粒与水分子和离子会重新组合排列，形成新的结构，强颗粒与水分子和离子会重新组合排列，形成新的结构，强颗粒与水分子和离子会重新组合排列，形成新的结构，强颗粒与水分子和离子会重新组合排列，形成新的结构，强度又将得到一定程度的恢复。度又将得到一定程度的恢复。度又将得到一定程度的恢复。度又将得到一定程度的恢复。2021/6/435土土1.
27、7 1.7 粘性土水粘性土水- -土系统的工程特性土系统的工程特性土的压实性土的压实性土的压实性土的压实性：指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，：指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，：指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，：指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，使土能够压实到某种密实度的性质。使土能够压实到某种密实度的性质。使土能够压实到某种密实度的性质。使土能够压实到某种密实度的性质。试验设备试验设备（附录（附录E E） 击实筒击实筒V=1000cm3V=1000cm3；击实锤击实锤w=25w=25牛顿牛顿击实能量击实能量击实能量击实能量 试验条件试验条件 土样分层土样分层n=3
28、n=3层；落高层；落高d=30cmd=30cm；击数击数N=27/N=27/层层试验方法试验方法 对对=常数常数的土；分三层压实；的土；分三层压实； 测定击实后的测定击实后的、，算算d d2021/6/436击实仪击实仪2021/6/437工程上用工程上用干密度干密度作为夯实的质量检验指标。作为夯实的质量检验指标。2021/6/4381.8 1.8 地基土的工程分类地基土的工程分类 按前面的分析，影响土的工程性质的三个主要因素是按前面的分析，影响土的工程性质的三个主要因素是按前面的分析，影响土的工程性质的三个主要因素是按前面的分析，影响土的工程性质的三个主要因素是土的土的土的土的三相组成三相组
29、成三相组成三相组成、土的物理状态土的物理状态土的物理状态土的物理状态和和和和土的结构土的结构土的结构土的结构。在这三者中，。在这三者中，。在这三者中，。在这三者中，起主要作用的无疑是三相组成。在三相组成中，关键又是起主要作用的无疑是三相组成。在三相组成中，关键又是起主要作用的无疑是三相组成。在三相组成中，关键又是起主要作用的无疑是三相组成。在三相组成中，关键又是土的固体颗粒，而土的固体颗粒，而土的固体颗粒，而土的固体颗粒，而颗粒的粗细是颗粒的粗细是颗粒的粗细是颗粒的粗细是最为重要的。最为重要的。最为重要的。最为重要的。2021/6/439碎碎 石石 土土 的的 分分 类类土的名称土的名称颗粒形
30、状颗粒形状粒粒 组组 含含 量量漂石漂石磨圆磨圆粒径大于粒径大于200mm200mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%块石块石棱角棱角卵石卵石磨圆磨圆粒径大于粒径大于20mm20mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%碎石碎石棱角棱角圆砾圆砾磨圆磨圆粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%角砾角砾棱角棱角1. 1. 1. 1. 碎石土碎石土碎石土碎石土 指粒径指粒径指粒径指粒径大于大于大于大于2mm2mm2mm2mm的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量超过超过超过超过总土重总土重总土重总土重50%50%50%50%的土。根据的土。根据的土。根据的土。根
31、据粒组含量及颗粒形状，还可按下表细分为漂石、块石、卵粒组含量及颗粒形状，还可按下表细分为漂石、块石、卵粒组含量及颗粒形状，还可按下表细分为漂石、块石、卵粒组含量及颗粒形状，还可按下表细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾六类。石、碎石、圆砾和角砾六类。石、碎石、圆砾和角砾六类。石、碎石、圆砾和角砾六类。2021/6/440砂砂 土土 的的 分分 类类土的名称土的名称粒粒 组组 含含 量量砾砂砾砂(gravelly sand)(gravelly sand)粗砂粗砂(coarse sand)(coarse sand)中砂中砂(midium sand)(midium sand)细砂细砂(fine
32、sand)(fine sand)粉砂粉砂(silty sand)(silty sand)粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒占全重的颗粒占全重25-50%25-50%粒径大于粒径大于0.5mm0.5mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%粒径大于粒径大于0.25mm0.25mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重85%85%粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%2. 2. 2. 2. 砂土砂土砂土砂土 指粒径指粒径指粒径指粒径大于大于大于大于2mm2mm2mm2mm的颗粒
33、含量的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量不超过不超过不超过不超过全重的全重的全重的全重的50%50%50%50%，而粒径，而粒径，而粒径，而粒径大于大于大于大于0.075mm0.075mm0.075mm0.075mm的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量超过超过超过超过全重的全重的全重的全重的50%50%50%50%的土。砂土根据粒组含量不同的土。砂土根据粒组含量不同的土。砂土根据粒组含量不同的土。砂土根据粒组含量不同又被细分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类。如表又被细分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类。如表又被细分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类。如表又被细分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂
34、五类。如表1.8.21.8.21.8.21.8.2所示。所示。所示。所示。2021/6/4413. 3. 3. 3. 粉土粉土粉土粉土 指粒径指粒径指粒径指粒径大于大于大于大于0.075mm0.075mm0.075mm0.075mm的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量的颗粒含量不超过不超过不超过不超过50%50%50%50%，且塑性，且塑性，且塑性，且塑性指数指数指数指数3333I I I Ip10p10p10p10的土。的土。的土。的土。 这类土在许多工程问题上，表现出较差的性质，这类土在许多工程问题上，表现出较差的性质，这类土在许多工程问题上，表现出较差的性质，这类土在许多工程问题上，表现出较差
35、的性质，如受振动容易液化、冻胀性大等等。如受振动容易液化、冻胀性大等等。如受振动容易液化、冻胀性大等等。如受振动容易液化、冻胀性大等等。2021/6/442 指塑性指数指塑性指数指塑性指数指塑性指数I I I Ip p p p 10101010的土。其中的土。其中的土。其中的土。其中10 10 10 10 I I I Ip p p p 17171717的土的土的土的土 称为称为称为称为粉质粘土；粉质粘土；粉质粘土；粉质粘土；I I I Ip p p p 17171717的土称为粘土。粘性土可以根据液性指的土称为粘土。粘性土可以根据液性指的土称为粘土。粘性土可以根据液性指的土称为粘土。粘性土可以
36、根据液性指数数数数I I I IL LL L分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。4. 4. 4. 4. 粘性土粘性土粘性土粘性土2021/6/4435. 5. 5. 5. 特殊土特殊土特殊土特殊土 此外自然界中还分布有许多具有一般土所没有的特殊此外自然界中还分布有许多具有一般土所没有的特殊此外自然界中还分布有许多具有一般土所没有的特殊此外自然界中还分布有许多具有一般土所没有的特殊性质的土，如黄土、软土、红土、冻土、膨胀性土，分散性质的土，如黄土、软土、红土、冻土、
37、膨胀性土，分散性质的土，如黄土、软土、红土、冻土、膨胀性土，分散性质的土，如黄土、软土、红土、冻土、膨胀性土，分散性土等。它们的分类都各有自己的规范。同学们在将来的性土等。它们的分类都各有自己的规范。同学们在将来的性土等。它们的分类都各有自己的规范。同学们在将来的性土等。它们的分类都各有自己的规范。同学们在将来的实际工作中碰到具体的工程问题时，可查找相应的规范。实际工作中碰到具体的工程问题时，可查找相应的规范。实际工作中碰到具体的工程问题时，可查找相应的规范。实际工作中碰到具体的工程问题时，可查找相应的规范。2021/6/444课后小结课后小结uu掌握常见的土的物理状态指标：掌握常见的土的物理
38、状态指标：掌握常见的土的物理状态指标：掌握常见的土的物理状态指标： 无粘性土的无粘性土的无粘性土的无粘性土的密实程度指标密实程度指标密实程度指标密实程度指标和粘性土的和粘性土的和粘性土的和粘性土的软硬状态指标软硬状态指标软硬状态指标软硬状态指标；uu熟悉土的常见工程分类。熟悉土的常见工程分类。熟悉土的常见工程分类。熟悉土的常见工程分类。 2021/6/4451.有四个土层有四个土层,分别测得其天然含水量分别测得其天然含水量W、液限、液限wL、塑限、塑限Wp如下如下:I. w=40%, wL=60%,wp=35%; II.w=35%, wL =50%, wp=30%;III. w=30%, wL
39、 =40%, wp=20%; IV. w=38%, wL=60%, wp=35%。则最软的土层是则最软的土层是( )( )。A. I B. II C. III D. IV结构工程师精讲班习题结构工程师精讲班习题2021/6/4462021/6/447第一章第一章 总总 结结1.1 1.1 1.1 1.1 土的生成土的生成土的生成土的生成2021/6/4481.2 1.2 1.2 1.2 土的三相组成土的三相组成土的三相组成土的三相组成一、土的固体颗粒（土粒）一、土的固体颗粒（土粒）一、土的固体颗粒（土粒）一、土的固体颗粒（土粒）1. 1. 1. 1. 土的颗粒级配曲线分析（土的颗粒级配曲线分析
40、（土的颗粒级配曲线分析（土的颗粒级配曲线分析（重点掌握重点掌握重点掌握重点掌握）不均匀系数不均匀系数不均匀系数不均匀系数Cu=dCu=dCu=dCu=d60606060/d/d/d/d10101010 ，曲率系数，曲率系数，曲率系数，曲率系数Cc=Cc=Cc=Cc=2. 2. 2. 2. 土粒矿物成份土粒矿物成份土粒矿物成份土粒矿物成份2021/6/449 二、土中的水和气体二、土中的水和气体二、土中的水和气体二、土中的水和气体 1. 1. 1. 1. 土中的水土中的水土中的水土中的水 粗粒土中的空气，对土的性质没有多大影响；细粒粗粒土中的空气，对土的性质没有多大影响；细粒粗粒土中的空气，对土
41、的性质没有多大影响；细粒粗粒土中的空气，对土的性质没有多大影响；细粒土中的气体，由于常常处于封闭状态，使土层具有很高土中的气体，由于常常处于封闭状态，使土层具有很高土中的气体，由于常常处于封闭状态，使土层具有很高土中的气体，由于常常处于封闭状态，使土层具有很高的压缩性。的压缩性。的压缩性。的压缩性。 2. 2. 2. 2. 土中的气体土中的气体土中的气体土中的气体 强结合水；强结合水；强结合水；强结合水； 弱结合水弱结合水弱结合水弱结合水重力水重力水重力水重力水；毛细水毛细水毛细水毛细水(2) (2) (2) (2) 自由水自由水自由水自由水(1) (1) (1) (1) 结合水结合水结合水结
42、合水2021/6/4501.3 1.3 1.3 1.3 土的结构与构造土的结构与构造土的结构与构造土的结构与构造(1) (1) 层状构造层状构造(2) (2) 分散构造分散构造(3) (3) 裂隙状构造裂隙状构造(4) (4) 结核状构造结核状构造二、土的构造二、土的构造二、土的构造二、土的构造一、土粒结构一、土粒结构一、土粒结构一、土粒结构(1) (1) 单粒结构单粒结构(2) (2) 峰窝结构峰窝结构(3) (3) 絮状结构絮状结构2021/6/4511.4 1.4 1.4 1.4 土的三相比例指标土的三相比例指标土的三相比例指标土的三相比例指标（重点、难点）（重点、难点）（重点、难点）（
43、重点、难点）1. 1. 1. 1. 三个基本指标三个基本指标三个基本指标三个基本指标土粒相对密度土粒相对密度(particle specific gravity)d(particle specific gravity)ds s含水量含水量(water content)w(water content)w土的天然密度土的天然密度(bulk density of soil)(bulk density of soil) 2021/6/4522. 2. 2. 2. 其它六个常用指标其它六个常用指标其它六个常用指标其它六个常用指标( ( ( (换算指标换算指标换算指标换算指标) ) ) )(1) (1)
44、特定条件下的密度（重度）特定条件下的密度（重度）1.4 1.4 1.4 1.4 土的三相比例指标土的三相比例指标土的三相比例指标土的三相比例指标 干密度干密度(dry density)(dry density) d d 饱和密度饱和密度(water-saturated density)(water-saturated density) satsat 有效密度有效密度( (浮密度浮密度buoyant density)buoyant density) 2021/6/453能够能够熟练运用熟练运用三相草图计算三相指标。三相草图计算三相指标。3. 3. 3. 3. 指标间的换算指标间的换算指标间的换算
45、指标间的换算饱和度饱和度(degree of saturation)S(degree of saturation)Sr r (3) (3) 反映土中含水程度的指标反映土中含水程度的指标孔隙比孔隙比(void ratio)e(void ratio)e孔隙率孔隙率( ( porosity) nporosity) n(2) (2) 表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的指标2021/6/4541.5 1.5 1.5 1.5 和和和和1.6 1.6 1.6 1.6 土的物理状态指标土的物理状态指标土的物理状态指标土的物理状态指标砂土密实度砂土密实度 松散松散稍密稍密中密中密密实密实N N101010
46、N1510N1515N30153030一、粗粒土的密实度一、粗粒土的密实度一、粗粒土的密实度一、粗粒土的密实度天然砂土的密实度划分天然砂土的密实度划分天然砂土的密实度划分天然砂土的密实度划分D D D Dr rr r1/3 1/3 1/3 1/3 松散松散松散松散1/3 D1/3 D1/3 D1/3 2/3 2/3 2/3 2/3 密实密实密实密实相对密实度相对密实度相对密实度相对密实度( ( ( (relative density)Drelative density)Drr , , , ,2021/6/455状状 态态坚坚 硬硬硬硬 塑塑可可 塑塑软软 塑塑 流流 塑塑液性指数液性指数I I
47、 L LI I L L00 00I I L L0.250.250.250.25I IL L0.750.75 0.750.7511 二、细粒土的物理性质（重点）二、细粒土的物理性质（重点）二、细粒土的物理性质（重点）二、细粒土的物理性质（重点）粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态I Ip=wp=wL Lwwp p2. 2. 2. 2. 液性指数液性指数液性指数液性指数I I I IL LL L和塑性指数和塑性指数和塑性指数和塑性指数I I I Ip p p p 1. 1. 1. 1. 界限含水量界限含水量界限含水量界限含水量 液限液限液限液限W W W WL LL L
48、、塑限、塑限、塑限、塑限W W W WP PP P、缩限、缩限、缩限、缩限W W W WS SS S2021/6/4561.8 1.8 1.8 1.8 地基土的工程分类地基土的工程分类地基土的工程分类地基土的工程分类1. 1. 1. 1. 碎石土碎石土碎石土碎石土uu粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉质粘土：10101010 IpIpIpIp 17171717的土的土的土的土uu粘土粘土粘土粘土：IpIpIpIp 17171717的土的土的土的土4. 4. 4. 4. 粘性土粘性土粘性土粘性土指粒径大于指粒径大于指粒径大于指粒径大于0.075mm0.075mm0.075mm0.075mm的颗粒含量不超
49、过的颗粒含量不超过的颗粒含量不超过的颗粒含量不超过50%50%50%50%，且塑性指数且塑性指数且塑性指数且塑性指数Ip10Ip10Ip10Ip10的土。的土。的土。的土。3. 3. 3. 3. 粉土粉土粉土粉土2. 2. 2. 2. 砂土砂土砂土砂土2021/6/457练练 习习1.1.同一土样的饱和重度、干重度、天然重度、有效重度大同一土样的饱和重度、干重度、天然重度、有效重度大小存在的关系是：小存在的关系是：BCDA2021/6/4582.2.若某砂土的最大、最小孔隙比分别为若某砂土的最大、最小孔隙比分别为0.70.7、0.30.3，天然孔隙比为天然孔隙比为0.50.5，该砂土的相对密实
50、度，该砂土的相对密实度D Dr r为：为： A A4.04.0 B B0.750.75 C C0.250.25 D D0.50.5练练 习习2021/6/4593.3.土的三相比例指标中需要通过试验直接测定的指标为：土的三相比例指标中需要通过试验直接测定的指标为： A A含水量、孔隙比、饱和度含水量、孔隙比、饱和度 B B密度、含水量、孔隙率密度、含水量、孔隙率 C C土粒比重、含水量、密度土粒比重、含水量、密度 D D密度、含水量、孔隙比密度、含水量、孔隙比练练 习习2021/6/4604 4某土样的天然重度某土样的天然重度， 含水量含水量土粒比重土粒比重 则土的干密度为：则土的干密度为：B
51、 BC CD DA A练练 习习2021/6/4615.当粘性土含水量减小，体积不再减小，土所处的状态是：当粘性土含水量减小，体积不再减小，土所处的状态是：A固体状态固体状态B可塑状态可塑状态C流动状态流动状态D半固体状态半固体状态练练 习习2021/6/4626.判别粘性土软硬状态的指标是：判别粘性土软硬状态的指标是：A塑限塑限B液限液限C塑性指数塑性指数D液性指数液性指数练练 习习2021/6/4637.某粘性土样的天然含水量某粘性土样的天然含水量为为20% ,液限液限WL为为35%,塑限塑限Wp为为15% ,其液性指数其液性指数IL为为( )( )。A. 0.25 B. 0.75 C.
52、4.0 D. 1. 33练练 习习2021/6/4648.土的含水量土的含水量w是指：是指：A土中水的质量与土的质量之比土中水的质量与土的质量之比B土中水的质量与土粒的质量之比土中水的质量与土粒的质量之比C土中水的体积与土粒的体积之比土中水的体积与土粒的体积之比D土中水的体积与土的体积之比土中水的体积与土的体积之比练练 习习2021/6/4659.粘性土由半固态转为可塑状态的界限含水量被称为：粘性土由半固态转为可塑状态的界限含水量被称为：A缩限缩限B塑限塑限C液限液限D液性指数液性指数练练 习习2021/6/46610.级配良好的砂土是指不均匀系数级配良好的砂土是指不均匀系数 且曲率且曲率系数
53、系数 的土。的土。5.05.01313练练 习习2021/6/4671.有四个土层有四个土层,分别测得其天然含水量分别测得其天然含水量W、液限、液限wL、塑限、塑限Wp如下如下:I. w=40%, wL=60%,wp=35%; II.w=35%, wL =50%, wp=30%;III. w=30%, wL =40%, wp=20%; IV. w=38%, wL=60%, wp=35%。则最软的土层是则最软的土层是( )( )。A. I B. II C. III D. IV结构工程师精讲班习题结构工程师精讲班习题2021/6/4682.下列土的物理性质指标中下列土的物理性质指标中, ( )(
54、)是反映土的密实程度的。是反映土的密实程度的。I .含水量含水量, II.相对密实度相对密实度, III.土粒相对密度土粒相对密度dsIV.孔隙比孔隙比e, V.饱和度饱和度Sr, VI.干重度。干重度。(A) I、II、III、IV、VI; (B) II 、III、IV、V 、VI;(C) I、II、III、IV、V、VI; (D) II 、IV、VI。结构工程师精讲班习题结构工程师精讲班习题2021/6/4693.某原状土样处于完全饱和状态某原状土样处于完全饱和状态,测得含水量测得含水量w=32.6%,土粒相对密度土粒相对密度ds=2.65,液限液限wL=34. 4%,塑限塑限wp=16.
55、 9%,此土样的名称及其物理状态是此土样的名称及其物理状态是( )( )。A.粉质粘土粉质粘土,可塑可塑 B.粉质粘土粉质粘土,硬塑硬塑 C.粘土粘土,硬塑硬塑 D.粘土粘土,软塑软塑结构工程师精讲班习题结构工程师精讲班习题2021/6/4704.有一完全饱和土样切满环刀内有一完全饱和土样切满环刀内,称得总重量为称得总重量为72.49克克,经经105C烘至恒重为烘至恒重为61. 28克克,已知环刀质量为已知环刀质量为32. 54克克,土的相土的相对密度为对密度为2.74。其天然孔隙比为。其天然孔隙比为:( ):( )(A) 1. 088; (B) 1. 069; (C) 1. 000; (D)
56、 1. 058。m=72.49g-32.54g=39.95gms=61.28g-32.54g=28.74gmw=39.95g-28.74g=11.21g完全饱和：完全饱和：结构工程师精讲班习题结构工程师精讲班习题2021/6/4715.土的颗粒级配累计曲线越陡土的颗粒级配累计曲线越陡,则土的不均匀系数则土的不均匀系数Cu越越_、表示土粒越、表示土粒越_、土的级配越、土的级配越_(A)(A)大、不均匀、好大、不均匀、好; ; (B)(B)大、均匀、差大、均匀、差; ;(C)小、均匀、好小、均匀、好; ; (D)(D)小、均匀、差。小、均匀、差。结构工程师精讲班习题结构工程师精讲班习题2021/6/472课本课本P P4040计算题：计算题：1-111-112021/6/473课本课本P P4040计算题：计算题：1-151-152021/6/474部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
