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1、第二章第二章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类(YAOHUAN.professor)(YAOHUAN.professor)福福 州州 大大 学学 土土 木木 工工 程程 学学 院院轨道与地下工轨道与地下工程系程系/ /工程地质与岩土工程研讨所工程地质与岩土工程研讨所n2.12.1概述概述n2.22.2土的三相土的三相组成及土的构造成及土的构造n2.32.3土的物理性土的物理性质目的目的n2.42.4无粘性土的密无粘性土的密实度度n2.52.5粘性土的物理性粘性土的物理性质n2.62.6土土( (岩岩) )的浸透性的浸透性n2.72.7土的土的压实原理原理n2.82.8土土( (岩岩
2、) )的工程分的工程分类2.1:土的组份构成及其物理性质概述岩石岩石风化物理、化学风化物理、化学和生物作用和生物作用岩石破碎或岩石破碎或化学成分改动化学成分改动搬运搬运堆积堆积大小、外形和大小、外形和成分都不一样成分都不一样的松散颗粒集的松散颗粒集合体土合体土 土土固相固相液相液相气相气相土中颗粒的大小、成分及三相土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质反映出土的不同性质 2.2土的三相组成及土的构造n土的三相图土的三相图 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m m体积体积V VVvn描画土的三相组成的方法描画土的三相组成的方
3、法n固相：矿物成分、岩石碎屑颗粒组成、骨架固相：矿物成分、岩石碎屑颗粒组成、骨架n液相：根本成分，与固相的相互作用液相：根本成分，与固相的相互作用n气相：根本成分，在土体中所起的作用气相：根本成分，在土体中所起的作用一一. .土粒固相土粒固相固固体体成成分分矿物质矿物质原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物石英、长石、云母石英、长石、云母粘土矿物粘土矿物无定形氧化物胶体无定形氧化物胶体可溶盐可溶盐有机质有机质氧化铁氧化铁 氧化铝氧化铝碳酸钙碳酸钙硫酸钙硫酸钙氯化钠氯化钠1、原生矿物：由岩石经过物理风化构成，其矿物成分、原生矿物：由岩石经过物理风化构成，其矿物成分与母岩一样与母岩一样2、次生矿物粘土矿
4、物：岩石经化学或生物风化后、次生矿物粘土矿物：岩石经化学或生物风化后所构成的新的矿物，其成分与母岩不一样所构成的新的矿物，其成分与母岩不一样 例：石英、云母、长石等例：石英、云母、长石等特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、透水性较大、紧缩性较低的土具有无粘性、透水性较大、紧缩性较低的特点特点 例：粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等例：粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水易膨胀的特点遇水易膨胀的特点 一一. .土粒固相土粒固相构成粘土矿物的两种晶片构成粘土矿物的两种
5、晶片p6p6蒙脱石蒙脱石2:12:1三层三层高岭石高岭石1:11:1两层两层 氢氢键键伊利石伊利石2:12:1三层三层 K+K+1个硅片含六个硅个硅片含六个硅-氧四面体氧四面体1个铝片含个铝片含4个铝个铝-氢氧八面体氢氧八面体氧原子可以和氢氧基作用构成氢键，氢键的存在与否决氧原子可以和氢氧基作用构成氢键，氢键的存在与否决议了三种矿物的水稳定性议了三种矿物的水稳定性 蒙脱石：晶胞的两个面都是氧原子，相互间没有氢键；蒙脱石：晶胞的两个面都是氧原子，相互间没有氢键； 高岭石：晶胞的一面是氢氧基，另一面显露氧原子。构成氢高岭石：晶胞的一面是氢氧基，另一面显露氧原子。构成氢键，因此晶胞间具有较强的结合力
6、；键，因此晶胞间具有较强的结合力；伊利石：晶胞与蒙脱石一样，所不同的是硅氧四面体中的伊利石：晶胞与蒙脱石一样，所不同的是硅氧四面体中的Si4+Si4+被被Al3+Al3+或或Fe2+Fe2+所取代，相邻晶胞间将出现假设干一价正所取代，相邻晶胞间将出现假设干一价正离子离子K+K+、Li+Li+补偿晶胞中正电荷的缺乏。所以伊利石的结晶构补偿晶胞中正电荷的缺乏。所以伊利石的结晶构造没有蒙脱石那样活动，其膨胀性和收缩性也较蒙脱石小，造没有蒙脱石那样活动，其膨胀性和收缩性也较蒙脱石小，但是比高岭石大。但是比高岭石大。 3、三种主要粘土矿物的水稳定性、三种主要粘土矿物的水稳定性4.土的颗粒级配土的颗粒级配
7、(P7)工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为假工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为假设干粒组，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土设干粒组，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量即各粒组占土粒总量的百分数中各个粒组的相对含量即各粒组占土粒总量的百分数来表示，称为土的颗粒级配。来表示，称为土的颗粒级配。实验方法实验方法筛分法：适用于分法：适用于0.075mmd60mm0.075mmd60mm水分法水分法: :适用于适用于d d0.075mm0.075mm粒度：土粒的大小粒度：土粒的大小mm)mm)粒粒组：某一：某一级粒径范粒径范围内内变化，大小和性化，大小和性质
8、相近的土粒；相近的土粒；共三共三类六个粒六个粒组：巨粒巨粒 漂石或漂石或块石石200200，卵石或碎石，卵石或碎石200d60200d60；粗粒粗粒 圆砾或角或角砾60d260d2，砂粒，砂粒2d0.0752d0.075；细粒粒 粉粒粉粒0.075d0.0050.075d0.005，粘粒，粘粒0.005d)0.005d)。筛分法筛分法0.075mm0.075mm相当于相当于200200号筛号筛美国美国ASTM1in2ASTM1in2共有共有200200个筛孔；个筛孔；最小孔径筛时采用水筛便于分开最小孔径筛时采用水筛便于分开细颗粒细颗粒用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛用一套孔径不同的筛子，按从
9、上至下筛孔逐渐减小放置；将事先称过质量的烘孔逐渐减小放置；将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量干土样过筛，称出留在各筛上的土质量计算各筛上的土质量占总土粒质量的百计算各筛上的土质量占总土粒质量的百分数；计算粒径小于某筛孔径的土粒质分数；计算粒径小于某筛孔径的土粒质量百分数量百分数沉降分析法水分法：沉降分析法水分法：StokesStokes公式公式d2=1.126vd2=1.126v球状球状细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。粗颗粒下沉快，细颗粒下沉速度慢。粗颗粒下沉快，细颗粒下沉速度慢。水力直径：与实践土粒具有一样沉降速度
10、的理想球水力直径：与实践土粒具有一样沉降速度的理想球体的直径。体的直径。比重计法：测定液体密度浮泡中心处液体密度比重计法：测定液体密度浮泡中心处液体密度间隔间隔1,2,5,15,30,60,2401,2,5,15,30,60,240和和14401440分钟分别测沉降间分钟分别测沉降间隔和密度隔和密度移液管法：用特定安装在规定时间和深度移液管法：用特定安装在规定时间和深度100mm100mm吸出定量吸出定量10ml10ml悬液后烘干。悬液后烘干。比重计法比重计法0.075mm0.075mm利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径
11、的土粒含量的土粒含量颗粒粒径级配曲线各粒组质量的相对含量颗粒粒径级配曲线各粒组质量的相对含量 纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比, ,横坐横坐标表示土粒的粒径标表示土粒的粒径( (对数坐标对数坐标5、颗粒级配的描画、颗粒级配的描画工程上常用不均匀系工程上常用不均匀系数数CuCu描画颗粒级配的描画颗粒级配的不均匀程度不均匀程度 D10有效、d30 中值、 d50 平均、 d60限定、制或控制小于某粒径的土粒含量为10%，30%，50%和60%时所对应的粒径Cu愈大，表示土粒愈不均匀。愈大，表示土粒愈不均匀。工程上把工程上把Cu5的土视为级配的土视为级配不良的
12、均匀土；不良的均匀土； Cu10的土的土视为级配良好的土视为级配良好的土 曲率系数曲率系数CcCc描画颗粒级描画颗粒级配曲线整体形状，阐明配曲线整体形状，阐明某粒组能否缺失情况某粒组能否缺失情况 对于于砾类土或砂土或砂类土，同土，同时满足足Cu5Cu5和和Cc=1Cc=13 3时，定名，定名为良好良好级配砂或良好配砂或良好级配配砾 n坡度渐变大小延续延续级配n程度段台阶缺乏某些粒径不延续级配n曲线外形平缓粒径变化范围大不均匀良好n曲线外形较陡变化范围小均匀不良n究竟工程上，土是级配均匀好，还是级配良好好？n级配均匀。压实填料n级配良好。反滤层土中水的含量明显地影响土的性质土中水的含量明显地影响
13、土的性质( (尤其是粘性土尤其是粘性土) )。土中水除了一部分以结晶水的方式吸附于固体。土中水除了一部分以结晶水的方式吸附于固体颗粒的晶格内部外，还存在结合水和自在水颗粒的晶格内部外，还存在结合水和自在水1.结合水结合水强结合水：紧靠于颗粒外表、所受电场的作用力很大、强结合水：紧靠于颗粒外表、所受电场的作用力很大、几乎完全固定陈列、丧失液体的特性而接近于固体几乎完全固定陈列、丧失液体的特性而接近于固体 弱结合水：紧靠强结合水的外围构成的结合水膜，所弱结合水：紧靠强结合水的外围构成的结合水膜，所受的电场作用力随着与颗粒间隔增大而减弱受的电场作用力随着与颗粒间隔增大而减弱 2.自在水自在水存在于土
14、粒存在于土粒电场影响范影响范围以外，性以外，性质和普通水无异，能和普通水无异，能传送水送水压力，冰点力，冰点为00，有溶解才干，有溶解才干以两种方式存在：毛细水、重力水以两种方式存在：毛细水、重力水二、土中水液相二、土中水液相3、土的带电景象、土的带电景象3、土的带电景象、土的带电景象1807年年莫莫斯斯科科大大学学列列依依斯斯Ruess的的实实验验阐阐明明粘土颗粒带负电粘土颗粒带负电电渗：阴极水面上升电渗：阴极水面上升 电泳电泳:阳极水面下降，水浑，粘土颗粒泳向阳极，阳极水面下降，水浑，粘土颗粒泳向阳极，带电缘由：带电缘由：1离离解解+离离子子分分散散于于水水溶溶液液，_离离子子留留在在颗颗
15、粒粒外外表表；2吸吸附附；将将水水溶溶液液的的一一些些离离子子吸吸到到颗颗粒粒外外表表3同同晶晶型型交交换换如如粘粘土土矿矿物物八八面面体体晶晶型型不不变变但但内内部部的的铝铝被被镁镁或或铁铁置置换换，致致使使有有不不平衡的负电荷。平衡的负电荷。4晶体颗粒侧面断口常带正电晶体颗粒侧面断口常带正电4、颗粒外形和比外表积、颗粒外形和比外表积比比外外表表积：单位位质量量的的土土颗粒粒所所拥有有的的外外表表积As=A/mAs=A/m原原生生矿物物: :粗粗大大，粒粒状状，三三维尺尺度度近近同同一一数数量量级；粗粗粒土外表不粒土外表不带电，比外表，比外表积研研讨意意义不大，磨不大，磨圆度度次次生生矿物物
16、：细微微，片片状状或或针状状，愈愈细愈愈扁扁平平，比比外外表表积大大；蒙蒙脱脱石石800m2/g800m2/g，伊伊利利石石80100m2/g80100m2/g，高高岭岭石石1020m2/g1020m2/g；比比外外表表积研研讨意意义大大，反反响响与与水水相相互互作用的作用的强度度4、双电层与分散层、双电层与分散层P10n双电层：土粒外表带的负电双电层：土粒外表带的负电荷构成电场内层；吸引在土荷构成电场内层；吸引在土颗粒周围正离子和定向陈列颗粒周围正离子和定向陈列的极性水分子构成电场的外的极性水分子构成电场的外层层n接近土颗粒的一层，水化离接近土颗粒的一层，水化离子、水分子被土颗粒结实吸子、水
17、分子被土颗粒结实吸引，为固定层；吸引的水引，为固定层；吸引的水强结合水强结合水n远离土颗粒的一层，水化离远离土颗粒的一层，水化离子、水分子布朗运动更为剧子、水分子布朗运动更为剧烈，为分散层；吸引的水烈，为分散层；吸引的水弱结合水弱结合水n分散层之外的水为自在水；分散层之外的水为自在水；5、结合水的特性、结合水的特性n结合水不传送静水压力，不能恣意流动结合水不传送静水压力，不能恣意流动n1 1强结合水强结合水 n 紧紧靠靠外外表表，电电场场作作用用力力大大1000MPa1000MPa，近近于于固固体体，冰冰点点低低于于0 0度度，密密度度比比自自在在水水大大，高高于于100100度可蒸发度可蒸发
18、n2 2弱结合书弱结合书n 强强结结合合水水外外电电场场作作用用范范围围内内粘粘滞滞水水膜膜，受受力力时时水水能能由由水水膜膜厚厚处处移移向向薄薄处处，可可由由一一个个土土粒粒转转移移到另一土粒周围；可变形，不因重力流动到另一土粒周围；可变形，不因重力流动5、结合水的作用、结合水的作用n弱结合水的存在是土颗粒之间粘性的来源弱结合水的存在是土颗粒之间粘性的来源n水源充分时，那么大量水分可被吸收在土体中，结水源充分时，那么大量水分可被吸收在土体中，结合水厚度大，土体膨胀，干旱时水分失去，土体收合水厚度大，土体膨胀，干旱时水分失去，土体收缩开裂缩开裂n结合水厚度变化导致土颗粒之间粘性不稳定结合水厚度
19、变化导致土颗粒之间粘性不稳定n工程中需求性能稳定的资料工程中需求性能稳定的资料6、双电层厚度影响要素及其运用、双电层厚度影响要素及其运用n与离子价成反比n与离子浓度成反比n与离子直径成正比n离子交换特性：高价大于低价；同价离子中半径大交换才干大n土质改良：石灰、水泥改良土加水泥改良3、毛细水、毛细水地下水位以上遭到水与空气交界面处外表张力作用地下水位以上遭到水与空气交界面处外表张力作用的自在水。土粒内部孔隙可看成毛细管。的自在水。土粒内部孔隙可看成毛细管。按物理学概念：在毛细管周壁，水膜与空气的分界按物理学概念：在毛细管周壁，水膜与空气的分界处存在着外表张力处存在着外表张力T T。水膜外表张力
20、的作用方向与。水膜外表张力的作用方向与毛细管壁成一夹角。由于外表张力的作用，毛细管毛细管壁成一夹角。由于外表张力的作用，毛细管内的水被提升到自在水面以上某一高度处。分析该内的水被提升到自在水面以上某一高度处。分析该高度水柱的静力平衡条件，由于毛细管内水面处即高度水柱的静力平衡条件，由于毛细管内水面处即为大气压；假设以大气压力为基准，那么该处压力为大气压；假设以大气压力为基准，那么该处压力Pa=0Pa=0设弯液面处毛细水的压力pc，竖直方向合力为0那么有 与静水压力一样：与水头高度成正比。自在水位以上的毛细区域内，颗粒间所受的毛细力为拉力，呈倒三角形分布，弯液面处最大，自在水面处为零，颗粒间受压
21、力；自在水位下为压力，土骨架受浮力，颗粒间压力减小。毛细角边水：非饱和土，稍湿砂土存在粘结作用当饱和或蒸发时会消逝成散粒体。式中，水膜的式中，水膜的张力系数力系数T T与温度有关，当与温度有关，当1010时，T=0.0756g/cmT=0.0756g/cm，2020时，T T0.0742g/cm0.0742g/cmaa方向角，其大小与土方向角，其大小与土颗粒和水的性粒和水的性质有关。有关。r r、dd毛毛细管半径、直径管半径、直径ywyw水的容重水的容重土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为与大气连通的非封锁气体和与大气不连分为与大气连通的非封锁气
22、体和与大气不连通的封锁气体通的封锁气体1.非封锁气体：受外荷作用时被挤出土体外，非封锁气体：受外荷作用时被挤出土体外，对土的性质影响不大对土的性质影响不大 2.封锁气体：受外荷作用，不能逸出，被紧缩封锁气体：受外荷作用，不能逸出，被紧缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大的影响，使土的浸透性减小，弹的性质有较大的影响，使土的浸透性减小，弹性增大和延伸土体受力后变形到达稳定的历时性增大和延伸土体受力后变形到达稳定的历时 三、土中气体三、土中气体*土的构造和构造土的构造和构造*(即土的各向异即土的各向异性性)(*(*粒间作用力粒间作用力*)*
23、)11重力重力22范德华力范德华力 分子间引力，作用范围小，数个分分子间引力，作用范围小，数个分子的间隔，颗粒严密接触点处，间隔稍远就不子的间隔，颗粒严密接触点处，间隔稍远就不存在；与间隔存在；与间隔7 7次方成反比土为次方成反比土为4 4，细粒土，细粒土粘结一同主要缘由。粘结一同主要缘由。33库伦力库伦力 静电作用力，与电荷间间隔平方成反静电作用力，与电荷间间隔平方成反比，随间隔衰减速度远比范德华力慢；可引可比，随间隔衰减速度远比范德华力慢；可引可斥，据陈列情况而论斥，据陈列情况而论44胶结作用力胶结作用力 经过游离氧化物、碳酸盐和有经过游离氧化物、碳酸盐和有机质等胶体衔接；化合键，强度高机
24、质等胶体衔接；化合键，强度高55毛细压力毛细压力 细粒土毛细压力计算尚待研讨；饱细粒土毛细压力计算尚待研讨；饱和土体内部不存在和土体内部不存在n四、土的构造四、土的构造 在成土过程中所构成的土粒或团粒土粒集合体的空间在成土过程中所构成的土粒或团粒土粒集合体的空间陈列及其结合方式，与组成土的颗粒大小、颗粒外形、矿物陈列及其结合方式，与组成土的颗粒大小、颗粒外形、矿物成分和堆积条件有关成分和堆积条件有关 1.单粒构造粗粒土或无粘性土：粗矿物颗粒在水或单粒构造粗粒土或无粘性土：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落构成的单粒构造，其特点是空气中在自重作用下沉落构成的单粒构造，其特点是土粒间存在点与点
25、的接触。根据构成条件不同，可分土粒间存在点与点的接触。根据构成条件不同，可分为疏松形状和密实形状为疏松形状和密实形状密实形状密实形状疏松形状疏松形状2.蜂窝构造：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力蜂窝构造：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后不再继续下沉，构成链环单位大于重力，接触后不再继续下沉，构成链环单位,很很多链环结合起来，构成孔隙较大的蜂窝状构造多链环结合起来，构成孔隙较大的蜂窝状构造 细粉粒细粉粒0.075mm0.005mm0.075mm0.005mm；单粒下沉；停留在最初接；单粒下沉；停留在最初接触点上不再下沉触点上不再下沉蜂窝构造蜂窝构造絮状构造絮状构造3.絮状构造
26、絮状构造P14：细微粘粒：细微粘粒d0.005mm或胶粒或胶粒d1,最密最密时e0.35假假设具有一具有一样的孔隙比的孔隙比0.35，那么，那么1处于最密于最密实；而；而2那那么不是。么不是。不均匀系数不均匀系数较大的砂大的砂砾混合料混合料e0.30;干密度干密度 d=2.05g/cm3，中，中等密等密实度，度，应予工程予工程处置以加密。置以加密。四四. .相对密实度相对密实度DrDr综合反映土粒级综合反映土粒级配、外形和构造。配、外形和构造。砂土在天然形砂土在天然形状下孔隙比状下孔隙比砂土在最密实形状砂土在最密实形状时的孔隙比振击时的孔隙比振击法法砂土在最松散形砂土在最松散形状时的孔隙比状时
27、的孔隙比松散器法松散器法最小干密度最大孔隙比法：最小干密度最大孔隙比法：1 1漏斗法：采用锥形塞和长颈漏斗，使烘干砂土漏斗法：采用锥形塞和长颈漏斗，使烘干砂土从漏斗底和塞子之间缝隙分散、缓慢和均匀地落入从漏斗底和塞子之间缝隙分散、缓慢和均匀地落入量筒，求得最大体积。常规方法。量筒，求得最大体积。常规方法。2 2量筒法：将定量的烘干砂置于量筒内倒转并缓量筒法：将定量的烘干砂置于量筒内倒转并缓慢转会原来位置，使颗粒重新陈列，反复数次求得慢转会原来位置，使颗粒重新陈列，反复数次求得最大体积。慢速倒转，运用较少。最大体积。慢速倒转，运用较少。最大干密度法最小孔隙比法：振动锤击法最大干密度法最小孔隙比法
28、：振动锤击法采用振动叉以一定频率人工敲击盛有砂土的金属圆采用振动叉以一定频率人工敲击盛有砂土的金属圆筒，同时以一定质量的击锤自一定高度从外表击实筒，同时以一定质量的击锤自一定高度从外表击实砂土直至体积不变为止。砂土直至体积不变为止。天然孔隙比测定困难，室内实验误差大。天然孔隙比测定困难，室内实验误差大。当当Dr=0Dr=0时，时，e=emine=emin，表示土处于最疏松形状，表示土处于最疏松形状; ;当当Dr=1.0Dr=1.0时，时，e=emaxe=emax，表示土体处于最密实形状，表示土体处于最密实形状五五. .相对密实度的工程运用相对密实度的工程运用Dr1/3疏松形状疏松形状1/3Dr
29、2/3中密形状中密形状2/3Dr1密实形状密实形状1 1实验室准确测定无粘性土实际上的最大和最小孔隙实验室准确测定无粘性土实际上的最大和最小孔隙比困难：静水缓慢堆积土天然孔隙比实验室测得的最大比困难：静水缓慢堆积土天然孔隙比实验室测得的最大孔隙比大；漫长地质年代经自然力压密堆积的土天然孔孔隙比大；漫长地质年代经自然力压密堆积的土天然孔隙比较室内最小孔隙比还小。隙比较室内最小孔隙比还小。2 2地下深处尤其是地下水位以下粗粒土的天然孔隙比地下深处尤其是地下水位以下粗粒土的天然孔隙比难于准确测定。难于准确测定。3 3多用于填方质量控制；对于天然土尚难于运用。多用于填方质量控制；对于天然土尚难于运用。
30、当当Dr=0Dr=0时，时，e=emine=emin，表示土处于最疏松形状，表示土处于最疏松形状; ;当当Dr=1.0Dr=1.0时，时，e=emaxe=emax，表示土体处于最密实形状，表示土体处于最密实形状六六. .按动力触探确定无粘性土的密实度按动力触探确定无粘性土的密实度Dr1/3疏松形状疏松形状1/3Dr2/3中密形状中密形状2/3Dr1密实形状密实形状天然砂土的密实度，可按原位规范贯入实验的锤击数天然砂土的密实度，可按原位规范贯入实验的锤击数N N进展评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥动进展评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥动力触探的锤击数力触探的锤击数N63.5N
31、63.5进展评定进展评定(GB50007-2019)(GB50007-2019)密实度密实度按按N N评定砂石密实度评定砂石密实度 按按N63.5N63.5评定碎石土密实评定碎石土密实度度 松散松散稍密稍密中密中密密实密实N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.5201-穿心锤；穿心锤；2-锤垫；锤垫；3-钻杆；钻杆；4-贯入器头；贯入器头；5-出水孔；出水孔；6-贯入器身；贯入器身；7-贯入器靴贯入器靴 规范贯入实验规范贯入实验sptspt，StandardStandardPenetrationTestPenetrationTest动力触探的动力
32、触探的一种。利用规定分量的穿心锤一种。利用规定分量的穿心锤63.5Kg63.5Kg，从恒定高度上自在落，从恒定高度上自在落下下76cm76cm，将一定规格的探头，将一定规格的探头打人士中，根据打入的难易程度打人士中，根据打入的难易程度打入打入30cm30cm所需的锤击数所需的锤击数N N判判别土的性质。别土的性质。 n四、例题分析四、例题分析 n【例1】某砂土试样,实验测定土粒相对密度ds=2.7,含水量=9.43%,天然密度=1.66/cm3。知砂样最密实形状时称得单位体积干砂质量ms1=1.62吨,最疏松形状时称得单位体积干砂质量ms2=1.45吨。求此砂土的相对密度Dr,并判别砂土所处的密实形状。 【解答】砂土在天然形状下的孔隙比砂土在天然形状下的孔隙比砂土最小孔隙比砂土最小孔隙比砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比相对密实度相对密实度1/3,2/3砂土处于中密形状砂土处于中密形状【例2】某天然砂层，密度为1.47g/cm3，含水量13%。由实验求得该砂土的最小干密度为1.20g/cm3，最大干密度为1.66g/cm3，问该砂层处于哪种形状？ 【解答】该砂层处于疏松形状。
