土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)課件

1、土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)第二章第二章 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)2.1 土的物理性質(zhì)指標(biāo) 一、土的三相圖一、土的三相圖 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積Vn二、直接測(cè)定指標(biāo)二、直接測(cè)定指標(biāo) 1.土的密度土的密度：?jiǎn)挝惑w積土的質(zhì)單位體積土的質(zhì)量量 awswsVVVmmVm工程中常用重度工程中常用重度 來(lái)表示單位體來(lái)表示單位體積土的重力積土的重力 g重力加速度，重力加速度，近似取近似取10m/s2 2.土粒相對(duì)密度土粒相對(duì)密度Gs（土粒比重）（土粒比重）：土粒質(zhì)量與同體積的土粒質(zhì)量與同體積的4時(shí)純水時(shí)純水的質(zhì)量之比的質(zhì)量之比 ssss

2、VmG土粒相對(duì)密度變化范圍不大：細(xì)粒土（粘性土）一般土粒相對(duì)密度變化范圍不大：細(xì)粒土（粘性土）一般2.702.75；砂土一般為砂土一般為2.65左右。土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對(duì)密度減小左右。土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對(duì)密度減小Vv土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V3.土的含水量土的含水量：土中水的土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示數(shù)表示%100%100sssmmmmm土的含水量是標(biāo)志土含水程度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天土的含水量是標(biāo)志土含水程度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土層含水量變化范圍較大，與土的種類(lèi)、埋藏條件及然土

3、層含水量變化范圍較大，與土的種類(lèi)、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。 測(cè)定方法：測(cè)定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃燒法通常用烘干法，亦可近似用酒精燃燒法 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 三、換算指標(biāo)三、換算指標(biāo) 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V1.孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率n孔隙比孔隙比e ：土中孔隙體積與土土中孔隙體積與土粒體積之比粒體積之比 2.土的飽和度土的飽和度Sr ：土中孔土中孔隙水的體積與孔隙總體積隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示之比，以百分?jǐn)?shù)表示飽和度描述土中孔隙被水充滿(mǎn)的程度。干土飽和度描述土中孔隙被水充滿(mǎn)

4、的程度。干土Sr= =0, ,飽和土飽和土Sr= =100%。砂土砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài)根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài): : svVVe孔隙率孔隙率n ：土中孔隙體積與總土中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示 %100VVnv%100vrVVSSr50%稍濕；稍濕； 50Sr80%很濕；很濕； Sr80%飽和飽和土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)3.不同狀態(tài)下土的密度和重度不同狀態(tài)下土的密度和重度飽和密度飽和密度sat ：土體中孔隙完土體中孔隙完全被水充滿(mǎn)時(shí)的土的密度全被水充滿(mǎn)時(shí)的土的密度 干密度干密度d ：?jiǎn)挝惑w積中固體單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量顆粒部分的質(zhì)量 VVmvssatVms

5、d浮密度浮密度 ：土單位體積內(nèi)土土單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差 VVmss土的三相比例指標(biāo)中的質(zhì)量密度指標(biāo)共有土的三相比例指標(biāo)中的質(zhì)量密度指標(biāo)共有4個(gè)，土的密度個(gè)，土的密度，飽和密度飽和密度sat，干密度，干密度d，浮密度，浮密度 (kg/m3), ,相應(yīng)的重度指標(biāo)相應(yīng)的重度指標(biāo)也有也有4個(gè)，土的重度個(gè)，土的重度 ，飽和重度飽和重度 sat，干重度，干重度 d，浮重度，浮重度 (kN/m3)氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 四、指標(biāo)間的換算四、指標(biāo)間的換算氣氣水水土粒土粒Gsw Vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體

6、積體積V土的三相指標(biāo)中土的三相指標(biāo)中，土粒比重土粒比重Gs ，含水量含水量和和密度密度是通是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的，可以根據(jù)三過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的，可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指?jìng)€(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指標(biāo)標(biāo)Vv=eGsw Gs（1）w eGVmws1)1 (11eGVmwssd推導(dǎo)：推導(dǎo)：換算關(guān)系式：換算關(guān)系式：1)1 (1wsdwsGGeeeGVVmwswVssat1)(eGwssat1) 1(eeVVnV1eGVmVVSsWVwVwr土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 五、例題分析五、例題分析 n【例】某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為烘干后

7、，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對(duì)密度若土粒的相對(duì)密度Gs為為2.66，求該土樣的含水量，求該土樣的含水量、密度密度、重度重度 、干重度干重度d 、孔隙比、孔隙比e、飽和重度、飽和重度sat和有效重度和有效重度 【解答】解答】%98.11167167187%100smm3/87. 1100187cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100167mkNgdd593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sGe%7 .53593. 066. 21198. 0eGSsr3/4 .2010593. 01593. 066. 21mkNeeGssat3/4 .

8、10104 .20mkNwsat土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)2.2 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、無(wú)粘性土的密實(shí)度一、無(wú)粘性土的密實(shí)度 土的密實(shí)度土的密實(shí)度指單位體積土中固體顆粒的含量。根據(jù)土指單位體積土中固體顆粒的含量。根據(jù)土顆粒含量的多少，天然狀態(tài)下的砂、碎石等處于從緊密到顆粒含量的多少，天然狀態(tài)下的砂、碎石等處于從緊密到松散的不同物理狀態(tài)。無(wú)粘性土的密實(shí)度與其工程性質(zhì)有松散的不同物理狀態(tài)。無(wú)粘性土的密實(shí)度與其工程性質(zhì)有著密切關(guān)系著密切關(guān)系1.孔隙比孔隙比e 孔隙比孔隙比e可以用來(lái)表示砂土的密實(shí)度。對(duì)于同一種土，可以用來(lái)表示砂土的密實(shí)度。對(duì)于同一種土，當(dāng)孔隙比小于某一限度時(shí)，處于密實(shí)狀態(tài)?？紫侗扔螅?dāng)

9、孔隙比小于某一限度時(shí)，處于密實(shí)狀態(tài)?？紫侗扔螅劣缮⑼劣缮?2.相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度DrminmaxmaxeeeeDr砂土在天然狀砂土在天然狀態(tài)下孔隙比態(tài)下孔隙比砂土在最密實(shí)狀砂土在最密實(shí)狀態(tài)時(shí)的孔隙比態(tài)時(shí)的孔隙比砂土在最松砂土在最松散狀態(tài)時(shí)的散狀態(tài)時(shí)的孔隙比孔隙比土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)e emaxmax與與e emin min ：最大與最小孔隙比最大與最小孔隙比1. 粗粒土的密實(shí)狀態(tài)粗粒土的密實(shí)狀態(tài)密實(shí)度密實(shí)度如何衡量如何衡量? ?單位體積中固體顆粒含量的多少單位體積中固體顆粒含量的多少 或或 孔隙含量的多少孔隙含量的多少優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方簡(jiǎn)單方便便缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能反映級(jí)配的影不能反映

10、級(jí)配的影響響 只能用于同一種土只能用于同一種土對(duì)對(duì)策策相對(duì)密度相對(duì)密度minmaxmaxreeeeD 干容重干容重 d d或或孔隙比孔隙比e e或孔隙率或孔隙率n nemin = 0.35emin = 0.20土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)當(dāng)當(dāng)Dr=0=0時(shí)，時(shí)， e= =emin，表示土處于最疏松狀態(tài)表示土處于最疏松狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)Dr= =1.0時(shí)，時(shí)， e= =emax，表示土體處于最密實(shí)狀態(tài)，表示土體處于最密實(shí)狀態(tài)3.按動(dòng)力觸探確定無(wú)粘性土的密實(shí)度按動(dòng)力觸探確定無(wú)粘性土的密實(shí)度Dr1/3疏松狀態(tài)疏松狀態(tài)1/3Dr2/3中密狀態(tài)中密狀態(tài)2/3Dr1密實(shí)狀態(tài)密實(shí)狀態(tài) 天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫

11、入試驗(yàn)的錘擊數(shù)天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐動(dòng)力觸探的錘擊數(shù)動(dòng)力觸探的錘擊數(shù)N63.5進(jìn)行評(píng)定進(jìn)行評(píng)定(GB50007-2002) 密實(shí)度密實(shí)度按按N評(píng)定砂石密實(shí)度評(píng)定砂石密實(shí)度 按按N63.5評(píng)定碎石土密實(shí)度評(píng)定碎石土密實(shí)度 松散松散稍密稍密中密中密密實(shí)密實(shí)N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.520土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)粗粒土的密實(shí)狀態(tài)指標(biāo)粗粒土的密實(shí)狀態(tài)指標(biāo) 判別標(biāo)準(zhǔn)：判別標(biāo)準(zhǔn)： D Dr r = 1 = 1 , , 最密狀態(tài)最密狀

12、態(tài) D Dr r = 0 = 0 , , 最松狀態(tài)最松狀態(tài) D Dr r 1/3 , 1/3 , 疏松狀態(tài)疏松狀態(tài) 1/3 1/3 2/3 2/3 , , 密實(shí)狀態(tài)密實(shí)狀態(tài)相對(duì)密度相對(duì)密度minmaxmaxreeeeD dmindmaxdmaxdminddr)()(D 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)e emaxmax: : 最大孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗輕輕地倒入容器，避免重力沖擊，求得土的最小干密度再經(jīng)換算得到最大孔隙比e eminmin: : 最小孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣裝入金屬容器內(nèi)，按規(guī)定方法振動(dòng)和錘擊，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再經(jīng)換算得到最小孔隙比e emaxmax與與

13、e emin min ：最大與最小孔隙比最大與最小孔隙比注意：注意：室內(nèi)測(cè)得理論上的最大與最小孔隙比有時(shí)很困難室內(nèi)測(cè)得理論上的最大與最小孔隙比有時(shí)很困難土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)動(dòng)力觸探是將一定質(zhì)量的穿心錘，以一定高度自動(dòng)力觸探是將一定質(zhì)量的穿心錘，以一定高度自由下落，將探頭貫入土中，然后記錄貫入一定深度的由下落，將探頭貫入土中，然后記錄貫入一定深度的錘擊次數(shù)，以此判別土的性質(zhì)。下面介紹標(biāo)準(zhǔn)貫入試錘擊次數(shù)，以此判別土的性質(zhì)。下面介紹標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和輕便觸探兩種動(dòng)力觸探方法。驗(yàn)和輕便觸探兩種動(dòng)力觸探方法。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)與鉆探工作相配合。其設(shè)備是在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)與鉆探工作相配合。其設(shè)備是在鉆機(jī)的鉆桿下端

14、聯(lián)結(jié)標(biāo)準(zhǔn)貫入器，將質(zhì)量為鉆機(jī)的鉆桿下端聯(lián)結(jié)標(biāo)準(zhǔn)貫入器，將質(zhì)量為63.5kg的的穿心錘套在鉆桿上端。試驗(yàn)時(shí)，穿心錘以穿心錘套在鉆桿上端。試驗(yàn)時(shí)，穿心錘以76cm的落的落距自由下落，將貫入器垂直打入土層中距自由下落，將貫入器垂直打入土層中15cm（此時(shí)（此時(shí)不計(jì)錘擊數(shù)），隨后打入土層不計(jì)錘擊數(shù)），隨后打入土層30cm的錘擊數(shù)，即為的錘擊數(shù)，即為實(shí)測(cè)的錘擊數(shù)實(shí)測(cè)的錘擊數(shù) 。N土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)當(dāng)鉆桿長(zhǎng)度大于當(dāng)鉆桿長(zhǎng)度大于3m時(shí)，錘擊數(shù)應(yīng)按下式校正：時(shí)，錘擊數(shù)應(yīng)按下式校正：NN按按N的大小的大小,確定土確定土的承載力、估計(jì)土的承載力、估計(jì)土的抗剪強(qiáng)度和粘性的抗剪強(qiáng)度和粘性土的變形指標(biāo)、判土的變形指

15、標(biāo)、判別粘性土的稠度和別粘性土的稠度和砂土的密實(shí)度以及砂土的密實(shí)度以及估計(jì)砂土液化的可估計(jì)砂土液化的可能性。能性。穿心錘穿心錘貫入器貫入器土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 二、粘性土的稠度二、粘性土的稠度 1.粘性土的稠度狀態(tài)粘性土的稠度狀態(tài)稠度稠度是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破壞的抵抗能力壞的抵抗能力, ,是粘性土最主要的物理狀態(tài)特征是粘性土最主要的物理狀態(tài)特征 0固態(tài)或半固態(tài)固態(tài)或半固態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)塑限塑限P液限液限L粘性土由某一種狀態(tài)過(guò)渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱(chēng)為粘性土由某一種狀態(tài)過(guò)渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱(chēng)為土的稠度界

16、限土的稠度界限液塑限測(cè)定根據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程液塑限測(cè)定根據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程(SL237-007-1999)規(guī)定，規(guī)定，采用液塑限聯(lián)合測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。采用液塑限聯(lián)合測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)塑限塑限wp液限液限wl稠度界限稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形態(tài)粘性土的稠度反映土中水的形態(tài)固態(tài)或固態(tài)或半固態(tài)半固態(tài)塑態(tài)塑態(tài) 流態(tài)流態(tài) 強(qiáng)結(jié)合水膜最大強(qiáng)結(jié)合水膜最大出現(xiàn)自由水出現(xiàn)自由水強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水弱結(jié)合水自由水自由水稠度狀態(tài)稠度狀態(tài)含水量含水量土中水的形態(tài)土中水的形態(tài)w土顆粒土顆粒強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水弱結(jié)合水土顆粒土顆粒強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水土顆粒土顆粒自由水自由水弱結(jié)合水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)

17、結(jié)合水plpIww吸附弱結(jié)合吸附弱結(jié)合水的能力水的能力塑性指數(shù)塑性指數(shù)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)液塑限聯(lián)合測(cè)定儀液塑限聯(lián)合測(cè)定儀下沉深度為下沉深度為17mm所對(duì)應(yīng)的含水量為液限所對(duì)應(yīng)的含水量為液限; ;下沉深度為下沉深度為2mm處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)2.粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)IP是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值(省去省去%)，即土處在可塑狀態(tài)的即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍含水量變化范圍說(shuō)明：說(shuō)明：塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力, ,即與即與土中粘

18、粒含量有關(guān)。粘粒含量越多土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多, ,塑性指數(shù)就越高塑性指數(shù)就越高 說(shuō)明：說(shuō)明：液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系。當(dāng)系。當(dāng)IL0時(shí)時(shí), ,P, ,土處于堅(jiān)硬狀態(tài)土處于堅(jiān)硬狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)IL1時(shí)時(shí), ,L, ,土處土處于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)IL值可以直接判定土的軟硬狀態(tài)值可以直接判定土的軟硬狀態(tài) PLpI液性指數(shù)液性指數(shù)IL是粘性是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比 PPLII狀態(tài)狀態(tài)液性指數(shù)液性指數(shù)堅(jiān)硬堅(jiān)硬硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑流塑流塑IL00I

19、L0.250.25IL0.750.75IL1IL1土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)相對(duì)稠度相對(duì)稠度pLlpwwIww 問(wèn)題：僅適用于問(wèn)題：僅適用于重塑土重塑土即使即使含水量相同，稠度可能不同稠度可能不同液性指數(shù)液性指數(shù)對(duì)不同的粘土，對(duì)不同的粘土，wp、wl 大小不同大小不同定義：定義：wpwwlIL1堅(jiān)硬狀堅(jiān)硬狀態(tài)態(tài)可塑狀可塑狀態(tài)態(tài)流流 態(tài)態(tài)0.00 0.250.25 - 0.750.75 1.00硬硬塑塑可可塑塑軟軟塑塑對(duì)同一種粘土，含水量可反映其稠度對(duì)同一種粘土，含水量可反映其稠度問(wèn)題：?jiǎn)栴}：土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)plpIww吸附弱結(jié)合水的能力；大致反映粘土顆粒含量、粘性大小吸附弱結(jié)合水的能力；大致

20、反映粘土顆粒含量、粘性大小塑性指數(shù)塑性指數(shù)常作為細(xì)粒土工程分類(lèi)的依據(jù)常作為細(xì)粒土工程分類(lèi)的依據(jù)缺點(diǎn)缺點(diǎn)不能充分反映粘土顆粒含量不能充分反映粘土顆粒含量 不同的粘土礦物結(jié)合水的能力不不同的粘土礦物結(jié)合水的能力不同同活性指活性指數(shù)數(shù)002. 0ppIA p0.002: 粒徑小于粒徑小于0.002mm顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比比A 1.25非活性粘非活性粘土土正常粘土正常粘土活性粘土活性粘土土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 三、例題分析三、例題分析 n【例】某砂土試樣某砂土試樣, ,試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度Gs=2.7, ,含水量含水量=9.43%, ,天然密度

21、天然密度=1.66/cm3。已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱(chēng)已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱(chēng)得干砂質(zhì)量得干砂質(zhì)量ms1=1.62kg, ,最疏松狀態(tài)時(shí)稱(chēng)得干砂質(zhì)量最疏松狀態(tài)時(shí)稱(chēng)得干砂質(zhì)量ms2=1.45kg。求此砂土的相對(duì)密度求此砂土的相對(duì)密度Dr, ,并判斷砂土所處的密并判斷砂土所處的密實(shí)狀態(tài)實(shí)狀態(tài) 【解答】解答】78. 0166. 1)0943. 01 (7 . 21)1 (sGe砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土最小孔隙比砂土最小孔隙比31max/62. 1cmgVmsd67.01maxmindwsGe砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比32min/45. 1cmgVmsd86.01minmaxd

22、wsGe42.0minmaxmaxeeeeDr相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度（1/3,2/31/3,2/3 中密狀態(tài)中密狀態(tài)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.4 土（巖）的工程分類(lèi) 一、分類(lèi)的目的和原則一、分類(lèi)的目的和原則 土的分類(lèi)體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分土的分類(lèi)體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類(lèi)別，目的在于通過(guò)通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在成一定的類(lèi)別，目的在于通過(guò)通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同土類(lèi)間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)不同土類(lèi)間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的交流驗(yàn)的交流分類(lèi)原則：分類(lèi)原則：1.分類(lèi)要簡(jiǎn)明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要分類(lèi)要簡(jiǎn)明，既要能綜合反映

23、土的主要工程性質(zhì)，又要測(cè)定方法簡(jiǎn)單，使用方便測(cè)定方法簡(jiǎn)單，使用方便2.土的分類(lèi)體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類(lèi)土的分類(lèi)體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類(lèi)工程用土的不同特性工程用土的不同特性土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 二、分類(lèi)體系與方法二、分類(lèi)體系與方法 分類(lèi)體系：分類(lèi)體系：1.建筑工程系統(tǒng)分類(lèi)體系建筑工程系統(tǒng)分類(lèi)體系2.工程材料系統(tǒng)分類(lèi)體系工程材料系統(tǒng)分類(lèi)體系側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對(duì)象為原狀土，側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對(duì)象為原狀土，例如：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范例如：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)地地基土分類(lèi)方法基土分類(lèi)方法側(cè)重把土作為建筑材料，用于路

24、堤、土壩和填土地基側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對(duì)象為擾動(dòng)土，例如：土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)工程。研究對(duì)象為擾動(dòng)土，例如：土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(GBJ145-90)工程用土的分類(lèi)和公路土工試驗(yàn)規(guī)程工程用土的分類(lèi)和公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ051-93)土的工程分類(lèi)土的工程分類(lèi)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)分類(lèi)方法分類(lèi)方法：1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002) 根據(jù)土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把根據(jù)土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把地基土（巖）分為巖石、碎石土、砂土、粉土和粘性土地基土（巖）分為巖石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大類(lèi)五大類(lèi)a.巖石的分

25、類(lèi)巖石的分類(lèi) 顆粒間牢固粘結(jié)顆粒間牢固粘結(jié), ,呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱(chēng)為巖呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱(chēng)為巖石，堅(jiān)硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度石，堅(jiān)硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk分類(lèi)分類(lèi) 堅(jiān)硬程度類(lèi)別堅(jiān)硬程度類(lèi)別飽和單軸抗壓飽和單軸抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度f(wàn)rk(Mpa)堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬巖較硬巖較硬巖較軟巖較軟巖軟巖軟巖極軟巖極軟巖30frk60frk6015frk305frk15frk5b.碎石土的分類(lèi)碎石土的分類(lèi) 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50%的土稱(chēng)為碎石土的土稱(chēng)為碎石土土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)c.砂土的分類(lèi)砂土的分類(lèi) 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)全

26、重的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土，且粒的土，且粒徑大于徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50%的土稱(chēng)為砂土的土稱(chēng)為砂土 土的名稱(chēng)土的名稱(chēng)漂石漂石塊石塊石卵石卵石碎石碎石圓礫圓礫角礫角礫顆粒形狀顆粒形狀圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于200mm的顆的顆粒含量超過(guò)全重粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于20mm的顆粒的顆粒含量超過(guò)全重含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒的顆粒含量超過(guò)全重含量超過(guò)全重50注：注：定名時(shí)

27、應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類(lèi)碎石土的分類(lèi)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)d.粉土的分類(lèi)粉土的分類(lèi) 粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超的顆粒含量超過(guò)全重過(guò)全重50%，塑性指數(shù)，塑性指數(shù)IP10的土稱(chēng)為的土稱(chēng)為粉土粉土土的名稱(chēng)土的名稱(chēng)礫砂礫砂粗砂粗砂中砂中砂細(xì)砂細(xì)砂粉砂粉砂顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量占全重的顆粒含量占全重2550注：注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定粒徑大于粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于0.25m

28、m的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重85粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重的顆粒含量超過(guò)全重50砂土的分類(lèi)砂土的分類(lèi)e.粘性土的分類(lèi)粘性土的分類(lèi) 粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超的顆粒含量不超過(guò)全重過(guò)全重50%，塑性指數(shù)，塑性指數(shù)IP10的土稱(chēng)的土稱(chēng)為粘性土，粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細(xì)分為粘性土，粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細(xì)分土的名稱(chēng)土的名稱(chēng)粘土粘土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土塑性指數(shù)塑性指數(shù)注：注：塑性指數(shù)由相應(yīng)于塑性指數(shù)由相應(yīng)于76g圓圓錐體沉入土樣中深度為錐體沉入土樣中深度為10mm測(cè)定的液限計(jì)算而得測(cè)定的液限計(jì)算而

29、得 IP1710IP17土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)f.人工填土的分類(lèi)人工填土的分類(lèi) 由于人類(lèi)活動(dòng)而形成的堆積物稱(chēng)為人工填土。物質(zhì)成分由于人類(lèi)活動(dòng)而形成的堆積物稱(chēng)為人工填土。物質(zhì)成分較雜亂較雜亂, ,均勻性較差，根據(jù)其物質(zhì)組成和成因均勻性較差，根據(jù)其物質(zhì)組成和成因, ,可分為素填土、可分為素填土、壓實(shí)填土、雜填土和沖填土壓實(shí)填土、雜填土和沖填土 2.土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(GBJ14590) 根據(jù)各粒組的相對(duì)含量把土分為巨粒土、含巨粒土、粗根據(jù)各粒組的相對(duì)含量把土分為巨粒土、含巨粒土、粗粒土和細(xì)粒土四大類(lèi)粒土和細(xì)粒土四大類(lèi)a.巨粒土和含巨粒土的分類(lèi)巨粒土和含巨粒土的分類(lèi) 巨粒土和含巨粒土按土中粒徑

30、大于巨粒土和含巨粒土按土中粒徑大于60mm的巨粒含量區(qū)分。的巨粒含量區(qū)分。若土中巨粒含量多于若土中巨粒含量多于50%, ,屬于巨粒土；若土中巨粒含量在屬于巨粒土；若土中巨粒含量在15%50%之間，屬于含巨粒土之間，屬于含巨粒土b.粗粒土的分類(lèi)粗粒土的分類(lèi) 巨粒含量少于巨粒含量少于15%，剔除巨粒后，若土中粒徑大于，剔除巨粒后，若土中粒徑大于0.075mm的粗粒含量多于余土的的粗粒含量多于余土的50%，屬于粗粒土。粗粒土，屬于粗粒土。粗粒土分為礫類(lèi)土和砂類(lèi)土兩類(lèi)分為礫類(lèi)土和砂類(lèi)土兩類(lèi)土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)c.細(xì)粒土的分類(lèi)細(xì)粒土的分類(lèi) 土中粒徑小于土中粒徑小于0.075mm的細(xì)粒含量多于或等于的細(xì)

31、粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于且粗粒含量少于25%的土屬于細(xì)粒土。的土屬于細(xì)粒土。圖中液限為圖中液限為17mm液限液限細(xì)粒土按塑性圖進(jìn)行細(xì)分細(xì)粒土按塑性圖進(jìn)行細(xì)分土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 三、例題分析三、例題分析n【例】下圖為某三種土下圖為某三種土A、B、C的顆粒級(jí)配曲線的顆粒級(jí)配曲線, ,試按試按地基規(guī)范分類(lèi)法確定三種土的名稱(chēng)地基規(guī)范分類(lèi)法確定三種土的名稱(chēng) 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)【解答】解答】A土土: :從從A土級(jí)配曲線查得土級(jí)配曲線查得, ,粒徑小于粒徑小于2mm的占總土質(zhì)的占總土質(zhì)量的量的67%、粒徑小于、粒徑小于0.075mm占總土質(zhì)量的占總土質(zhì)量的21%, ,滿(mǎn)足滿(mǎn)足粒徑大于粒

32、徑大于2mm的不超過(guò)的不超過(guò)50%, ,粒徑大于粒徑大于0.075mm的超過(guò)的超過(guò)50%的要求的要求, ,該土屬于砂土；該土屬于砂土；又由于粒徑大于又由于粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的33%, ,滿(mǎn)足粒徑大滿(mǎn)足粒徑大于于2mm占總土質(zhì)量占總土質(zhì)量25%50%的要求的要求, ,故此土應(yīng)命名為故此土應(yīng)命名為礫土礫土 B土土: :粒徑大于粒徑大于2mm的沒(méi)有的沒(méi)有, ,粒徑大于粒徑大于0.075mm占總土質(zhì)占總土質(zhì)量的量的52%, ,屬于砂土。按砂土分類(lèi)表分類(lèi)屬于砂土。按砂土分類(lèi)表分類(lèi), ,此土應(yīng)命名為此土應(yīng)命名為粉砂粉砂 C土土: :粒徑大于粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的6

33、7%, ,粒徑大于粒徑大于20mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的13%, ,按碎石土分類(lèi)表可得按碎石土分類(lèi)表可得, ,該土該土應(yīng)命名為圓礫或角礫應(yīng)命名為圓礫或角礫 土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)1.5 土的壓實(shí)性 一、土的擊實(shí)試驗(yàn)一、土的擊實(shí)試驗(yàn) 在試驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)試驗(yàn)有在試驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)試驗(yàn)有輕型和重型兩種。輕型和重型兩種。擊實(shí)筒擊實(shí)筒護(hù)筒護(hù)筒擊錘擊錘導(dǎo)筒導(dǎo)筒輕型擊實(shí)試驗(yàn)輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于適用于粒徑小于5mm的土，擊實(shí)筒容積為的土，擊實(shí)筒容積為947cm3，擊錘質(zhì)量為擊錘質(zhì)量為2.5kg。把制備成一定把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，含水

34、量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層土料用擊錘均勻錘擊每層土料用擊錘均勻錘擊25下，下，擊錘落高為擊錘落高為30.5cm 重型擊實(shí)試驗(yàn)重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于適用于粒徑小于40mm的土，擊實(shí)筒容積為的土，擊實(shí)筒容積為2104cm3，擊錘質(zhì)量為擊錘質(zhì)量為4.5kg，擊錘落高為擊錘落高為45.7cm 。分五層擊實(shí)，每層分五層擊實(shí)，每層56擊。擊。根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水量計(jì)算相應(yīng)的干密度根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水量計(jì)算相應(yīng)的干密度土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 二、填土的擊實(shí)特性二、填土的擊實(shí)特性 影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水量、擊實(shí)功影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水量、擊實(shí)功能、土的種類(lèi)和級(jí)配等能、土的種類(lèi)和級(jí)配等 1.含水量的影響含水量的影響dmaxd0op當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨含水量的增加的干密度隨含水量的增加而增大。而當(dāng)干密度增大而增大。而當(dāng)干密度增大到某一值后，含水量的繼到