第章1土的組份構成與工程性質(zhì)ppt課件

1、 第二章第二章 土的物理性質(zhì)及工程分類土的物理性質(zhì)及工程分類 (YAO HUAN .professor) (YAO HUAN .professor) 福福 州州 大大 學學 土土 木木 工工 程程 學學 院院 軌道與地下工軌道與地下工程系程系/ /工程地質(zhì)與巖土工程研討所工程地質(zhì)與巖土工程研討所n2.12.1概述概述n2.22.2土的三相組成及土的構造土的三相組成及土的構造n2.32.3土的物理性質(zhì)目的土的物理性質(zhì)目的n2.42.4無粘性土的密實度無粘性土的密實度n2.52.5粘性土的物理性質(zhì)粘性土的物理性質(zhì)n2.62.6土土( (巖巖) )的浸透性的浸透性n2.72.7土的壓實原理土的壓實原

2、理n2.82.8土土( (巖巖) )的工程分類的工程分類2.1:土的組份構成 及其物理性質(zhì)概述巖石巖石風化物理、化學風化物理、化學和生物作用和生物作用巖石破碎或巖石破碎或 化學成分改動化學成分改動搬運搬運堆積堆積大小、外形和大小、外形和成分都不一樣成分都不一樣的松散顆粒集的松散顆粒集合體土合體土 土土固相固相液相液相氣相氣相土中顆粒的大小、成分及三相土中顆粒的大小、成分及三相之間的相互作用和比例關系，之間的相互作用和比例關系，反映出土的不同性質(zhì)反映出土的不同性質(zhì) 2.2 土的三相組成及土的構造n土的三相圖土的三相圖 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m m體積體積V VVvn描畫

3、土的三相組成的方法描畫土的三相組成的方法n固相：礦物成分、巖石碎屑顆粒組成、骨架固相：礦物成分、巖石碎屑顆粒組成、骨架n液相：根本成分，與固相的相互作用液相：根本成分，與固相的相互作用n氣相：根本成分，在土體中所起的作用氣相：根本成分，在土體中所起的作用一一. .土粒固相土粒固相固固體體成成分分礦物質(zhì)礦物質(zhì)原生礦物原生礦物次生礦物次生礦物石英、長石、云母石英、長石、云母粘土礦物粘土礦物無定形氧化物膠體無定形氧化物膠體可溶鹽可溶鹽有機質(zhì)有機質(zhì)氧化鐵氧化鐵 氧化鋁氧化鋁碳酸鈣碳酸鈣硫酸鈣硫酸鈣氯化鈉氯化鈉1 1、原生礦物：由巖石經(jīng)過物理風化構成，其礦物成分、原生礦物：由巖石經(jīng)過物理風化構成，其礦物

4、成分與母巖一樣與母巖一樣2 2、次生礦物粘土礦物：巖石經(jīng)化學或生物風化后、次生礦物粘土礦物：巖石經(jīng)化學或生物風化后所構成的新的礦物，其成分與母巖不一樣所構成的新的礦物，其成分與母巖不一樣 例：石英、云母、長石等例：石英、云母、長石等特征：礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的特征：礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的土具有無粘性、透水性較大、緊縮性較低的土具有無粘性、透水性較大、緊縮性較低的特點特點 例：粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石等例：粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石等特征：性質(zhì)較不穩(wěn)定，具有較強的親水性，特征：性質(zhì)較不穩(wěn)定，具有較強的親水性，遇水易膨脹的特點遇水易膨脹的特點 一一. .土粒固相土

5、粒固相構成粘土礦物的兩種晶片構成粘土礦物的兩種晶片p6p6蒙脫石蒙脫石2:1 2:1 三層三層高嶺石高嶺石1:1 1:1 兩層兩層 氫氫鍵鍵伊利石伊利石2:1 2:1 三層三層 K+K+1 1個硅片含六個硅個硅片含六個硅- -氧四面體氧四面體1 1個鋁片含個鋁片含4 4個鋁個鋁- -氫氧八面體氫氧八面體氧原子可以和氫氧基作用構成氫鍵，氫鍵的存在與否決氧原子可以和氫氧基作用構成氫鍵，氫鍵的存在與否決議了三種礦物的水穩(wěn)定性議了三種礦物的水穩(wěn)定性 蒙脫石：晶胞的兩個面都是氧原子，相互間沒有氫鍵；蒙脫石：晶胞的兩個面都是氧原子，相互間沒有氫鍵； 高嶺石：晶胞的一面是氫氧基，另一面顯露氧原子。構成氫高嶺

6、石：晶胞的一面是氫氧基，另一面顯露氧原子。構成氫鍵，因此晶胞間具有較強的結合力；鍵，因此晶胞間具有較強的結合力；伊利石：晶胞與蒙脫石一樣，所不同的是硅氧四面體中的伊利石：晶胞與蒙脫石一樣，所不同的是硅氧四面體中的Si4+Si4+被被Al3+Al3+或或Fe2+Fe2+所取代，相鄰晶胞間將出現(xiàn)假設干一價正所取代，相鄰晶胞間將出現(xiàn)假設干一價正離子離子K+K+、Li+Li+補償晶胞中正電荷的缺乏。所以伊利石的結晶構補償晶胞中正電荷的缺乏。所以伊利石的結晶構造沒有蒙脫石那樣活動，其膨脹性和收縮性也較蒙脫石小，造沒有蒙脫石那樣活動，其膨脹性和收縮性也較蒙脫石小，但是比高嶺石大。但是比高嶺石大。 3 3、

7、三種主要粘土礦物的水穩(wěn)定性、三種主要粘土礦物的水穩(wěn)定性4.4.土的顆粒級配土的顆粒級配(P7)(P7) 工程上將各種不同的土粒按其粒徑范圍，劃分為假工程上將各種不同的土粒按其粒徑范圍，劃分為假設干粒組，為了表示土粒的大小及組成情況，通常以土設干粒組，為了表示土粒的大小及組成情況，通常以土中各個粒組的相對含量即各粒組占土粒總量的百分數(shù)中各個粒組的相對含量即各粒組占土?？偭康陌俜謹?shù)來表示，稱為土的顆粒級配。來表示，稱為土的顆粒級配。 實驗方法實驗方法篩分法：適用于篩分法：適用于0.075mmd60mm0.075mmd60mm水分法水分法: :適用于適用于d d0.075mm0.075mm粒度：土粒

8、的大小粒度：土粒的大小mm) mm) 粒組：某一級粒徑范圍內(nèi)變化，大小和性質(zhì)相近的土粒；粒組：某一級粒徑范圍內(nèi)變化，大小和性質(zhì)相近的土粒；共三類六個粒組：共三類六個粒組：巨粒巨粒漂石或塊石漂石或塊石200200，卵石或碎石，卵石或碎石200d60200d60；粗粒粗粒圓礫或角礫圓礫或角礫60d260d2，砂粒，砂粒2d0.0752d0.075；細粒細粒粉粒粉粒0.075d0.0050.075d0.005，粘粒，粘粒0.005d)0.005d)。篩分法篩分法 0.075mm 0.075mm相當于相當于200200號篩號篩美國美國ASTM 1in2ASTM 1in2共有共有200200個篩孔；個篩

9、孔；最小孔徑篩時采用水篩便于分開最小孔徑篩時采用水篩便于分開細顆粒細顆粒用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩用一套孔徑不同的篩子，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)量干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量計算各篩上的土質(zhì)量占總土粒質(zhì)量的百計算各篩上的土質(zhì)量占總土粒質(zhì)量的百分數(shù)；計算粒徑小于某篩孔徑的土粒質(zhì)分數(shù)；計算粒徑小于某篩孔徑的土粒質(zhì)量百分數(shù)量百分數(shù)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球狀球狀細顆粒在水中的下沉速度與顆粒直徑的平方成正比。細顆粒在水中的

10、下沉速度與顆粒直徑的平方成正比。粗顆粒下沉快，細顆粒下沉速度慢。粗顆粒下沉快，細顆粒下沉速度慢。水力直徑：與實踐土粒具有一樣沉降速度的理想球水力直徑：與實踐土粒具有一樣沉降速度的理想球體的直徑。體的直徑。比重計法：測定液體密度浮泡中心處液體密度比重計法：測定液體密度浮泡中心處液體密度間隔間隔1,2,5,15,30,60,2401,2,5,15,30,60,240和和14401440分鐘分別測沉降間分鐘分別測沉降間隔和密度隔和密度移液管法：用特定安裝在規(guī)定時間和深度移液管法：用特定安裝在規(guī)定時間和深度100mm100mm吸出定量吸出定量10ml10ml懸液后烘干。懸液后烘干。比重計法比重計法 0

11、.075mm 0.075mm利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量的土粒含量顆粒粒徑級配曲線各粒組質(zhì)量的相對含量顆粒粒徑級配曲線各粒組質(zhì)量的相對含量 縱坐標表示小于某粒徑的土粒含量百分比縱坐標表示小于某粒徑的土粒含量百分比, ,橫坐橫坐標表示土粒的粒徑標表示土粒的粒徑( (對數(shù)坐標對數(shù)坐標5 5、顆粒級配的描畫、顆粒級配的描畫工程上常用不均勻系工程上常用不均勻系數(shù)數(shù)CuCu描畫顆粒級配的描畫顆粒級配的不均勻程度不均勻程度 1060ddCuD10有效、d30 中值、 d50 平均、 d60限定、制或控制小于某粒徑的土

12、粒含量為10%，30%，50%和60%時所對應的粒徑Cu愈大，表示土粒愈不均勻。愈大，表示土粒愈不均勻。工程上把工程上把Cu5的土視為級配的土視為級配不良的均勻土；不良的均勻土； Cu10的土的土視為級配良好的土視為級配良好的土 曲率系數(shù)曲率系數(shù)CcCc描畫顆粒級描畫顆粒級配曲線整體形狀，闡明配曲線整體形狀，闡明某粒組能否缺失情況某粒組能否缺失情況 6010230dddCc對于礫類土或砂類土，同時滿對于礫類土或砂類土，同時滿足足Cu5Cu5和和Cc=1Cc=13 3時，定名為時，定名為良好級配砂或良好級配礫良好級配砂或良好級配礫 n坡度漸變大小延續(xù)延續(xù)級配n程度段臺階缺乏某些粒徑不延續(xù)級配n曲

13、線外形平緩粒徑變化范圍大不均勻良好n曲線外形較陡變化范圍小均勻不良n究竟工程上，土是級配均勻好，還是級配良好好？n級配均勻。壓實填料n級配良好。反濾層土中水的含量明顯地影響土的性質(zhì)土中水的含量明顯地影響土的性質(zhì)( (尤其是粘性尤其是粘性土土) )。土中水除了一部分以結晶水的方式吸附于固。土中水除了一部分以結晶水的方式吸附于固體顆粒的晶格內(nèi)部外，還存在結合水和自在水體顆粒的晶格內(nèi)部外，還存在結合水和自在水1.結合水結合水強結合水：緊靠于顆粒外表、所受電場的作用力很大、強結合水：緊靠于顆粒外表、所受電場的作用力很大、幾乎完全固定陳列、喪失液體的特性而接近于固體幾乎完全固定陳列、喪失液體的特性而接近

14、于固體 弱結合水：緊靠強結合水的外圍構成的結合水膜，所弱結合水：緊靠強結合水的外圍構成的結合水膜，所受的電場作用力隨著與顆粒間隔增大而減弱受的電場作用力隨著與顆粒間隔增大而減弱 2.自在水自在水存在于土粒電場影響范圍以外，性質(zhì)和普通水無異，能存在于土粒電場影響范圍以外，性質(zhì)和普通水無異，能傳送水壓力，冰點為傳送水壓力，冰點為00，有溶解才干，有溶解才干 以兩種方式存在：毛細水、重力水以兩種方式存在：毛細水、重力水二、土中水液相二、土中水液相3 3、土的帶電景象、土的帶電景象3 3、土的帶電景象、土的帶電景象18071807年莫斯科大學列依斯年莫斯科大學列依斯RuessRuess的實驗闡明的實驗

15、闡明粘土顆粒帶負電粘土顆粒帶負電電滲：陰極水面上升電滲：陰極水面上升 電泳電泳: :陽極水面下降，水渾，粘土顆粒泳向陽極，陽極水面下降，水渾，粘土顆粒泳向陽極，帶電緣由：帶電緣由：1 1離解離解+ +離子分散于水溶液，離子分散于水溶液，_ _離子留在顆離子留在顆粒外表；粒外表；2 2吸附；將水溶液的一些離子吸附；將水溶液的一些離子吸到顆粒外表吸到顆粒外表3 3同晶型交換如粘土礦物同晶型交換如粘土礦物八面體晶型不變但內(nèi)部的鋁被鎂或鐵置換，致使八面體晶型不變但內(nèi)部的鋁被鎂或鐵置換，致使有不平衡的負電荷。有不平衡的負電荷。4 4晶體顆粒側面斷口常帶正電晶體顆粒側面斷口常帶正電4 4、顆粒外形和比外表

16、積、顆粒外形和比外表積比外表積：單位質(zhì)量的土顆粒所擁有的外表積比外表積：單位質(zhì)量的土顆粒所擁有的外表積As=A/m As=A/m 原生礦物原生礦物: :粗大，粒狀，三維尺度近同一數(shù)量級；粗大，粒狀，三維尺度近同一數(shù)量級；粗粒土外表不帶電，比外表積研討意義不大，磨圓粗粒土外表不帶電，比外表積研討意義不大，磨圓度度次生礦物：細微，片狀或針狀，愈細愈扁平，比外次生礦物：細微，片狀或針狀，愈細愈扁平，比外表積大；蒙脫石表積大；蒙脫石800m2/g800m2/g，伊利石，伊利石80100m2/g80100m2/g，高，高嶺石嶺石1020m2/g1020m2/g；比外表積研討意義大，反響與水；比外表積研討

17、意義大，反響與水相互作用的強度相互作用的強度4 4、雙電層與分散層、雙電層與分散層P10P10n雙電層：土粒外表帶的負電雙電層：土粒外表帶的負電荷構成電場內(nèi)層；吸引在土荷構成電場內(nèi)層；吸引在土顆粒周圍正離子和定向陳列顆粒周圍正離子和定向陳列的極性水分子構成電場的外的極性水分子構成電場的外層層n接近土顆粒的一層，水化離接近土顆粒的一層，水化離子、水分子被土顆粒結實吸子、水分子被土顆粒結實吸引，為固定層；吸引的水引，為固定層；吸引的水強結合水強結合水n遠離土顆粒的一層，水化離遠離土顆粒的一層，水化離子、水分子布朗運動更為劇子、水分子布朗運動更為劇烈，為分散層；吸引的水烈，為分散層；吸引的水弱結合水

18、弱結合水n分散層之外的水為自在水；分散層之外的水為自在水；5 5、結合水的特性、結合水的特性n結合水不傳送靜水壓力，不能恣意流動結合水不傳送靜水壓力，不能恣意流動n1 1強結合水強結合水 n 緊靠外表，電場作用力大緊靠外表，電場作用力大1000MPa1000MPa，近，近于固體，冰點低于于固體，冰點低于0 0度，密度比自在水大，高于度，密度比自在水大，高于100100度可蒸發(fā)度可蒸發(fā)n2 2弱結合書弱結合書n 強結合水外電場作用范圍內(nèi)粘滯水膜，受力強結合水外電場作用范圍內(nèi)粘滯水膜，受力時水能由水膜厚處移向薄處，可由一個土粒轉(zhuǎn)移時水能由水膜厚處移向薄處，可由一個土粒轉(zhuǎn)移到另一土粒周圍；可變形，不

19、因重力流動到另一土粒周圍；可變形，不因重力流動5 5、結合水的作用、結合水的作用n弱結合水的存在是土顆粒之間粘性的來源弱結合水的存在是土顆粒之間粘性的來源土顆粒負電土顆粒負電土顆粒負電結合水正電結合水正電土顆粒土顆粒土顆粒n水源充分時，那么大量水分可被吸收在土體中，結水源充分時，那么大量水分可被吸收在土體中，結合水厚度大，土體膨脹，干旱時水分失去，土體收合水厚度大，土體膨脹，干旱時水分失去，土體收縮開裂縮開裂n結合水厚度變化導致土顆粒之間粘性不穩(wěn)定結合水厚度變化導致土顆粒之間粘性不穩(wěn)定n工程中需求性能穩(wěn)定的資料工程中需求性能穩(wěn)定的資料6 6、雙電層厚度影響要素及其運用、雙電層厚度影響要素及其運

20、用n與離子價成反比n與離子濃度成反比n與離子直徑成正比n離子交換特性：高價大于低價；同價離子中半徑大交換才干大n土質(zhì)改良：石灰、水泥改良土 加水泥改良3、毛細水、毛細水地下水位以上遭到水與空氣交界面處外表張力作用地下水位以上遭到水與空氣交界面處外表張力作用的自在水。土粒內(nèi)部孔隙可看成毛細管。的自在水。土粒內(nèi)部孔隙可看成毛細管。按物理學概念：在毛細管周壁，水膜與空氣的分界按物理學概念：在毛細管周壁，水膜與空氣的分界處存在著外表張力處存在著外表張力T T。水膜外表張力的作用方向與。水膜外表張力的作用方向與毛細管壁成一夾角。由于外表張力的作用，毛細管毛細管壁成一夾角。由于外表張力的作用，毛細管內(nèi)的水

21、被提升到自在水面以上某一高度處。分析該內(nèi)的水被提升到自在水面以上某一高度處。分析該高度水柱的靜力平衡條件，由于毛細管內(nèi)水面處即高度水柱的靜力平衡條件，由于毛細管內(nèi)水面處即為大氣壓；假設以大氣壓力為基準，那么該處壓力為大氣壓；假設以大氣壓力為基準，那么該處壓力Pa=0Pa=0cwwcchTpTrpr200cos22，帶入上式若設彎液面處毛細水的壓力pc，豎直方向合力為0那么有 與靜水壓力一樣：與水頭高度成正比。自在水位以上的毛細區(qū)域內(nèi)，顆粒間所受的毛細力為拉力，呈倒三角形分布，彎液面處最大，自在水面處為零，顆粒間受壓力；自在水位下為壓力，土骨架受浮力，顆粒間壓力減小。毛細角邊水：非飽和土，稍濕砂

22、土存在粘結作用當飽和或蒸發(fā)時會消逝成散粒體。0cos22Trhrwc式中，水膜的張力系數(shù)式中，水膜的張力系數(shù)T T與溫度有關，當與溫度有關，當1010時，時，T=0.0756g/cmT=0.0756g/cm，2020時，時，T T0.0742g/cm0.0742g/cmaa方向角，其大小與土顆粒和水的性質(zhì)有關。方向角，其大小與土顆粒和水的性質(zhì)有關。r r、dd毛細管半徑、直徑毛細管半徑、直徑y(tǒng)wyw水的容重水的容重cos2cos4cos2wcwwcrhTdTrTh土中氣體存在于土孔隙中未被水占據(jù)的部分，土中氣體存在于土孔隙中未被水占據(jù)的部分，分為與大氣連通的非封鎖氣體和與大氣不連分為與大氣連通

23、的非封鎖氣體和與大氣不連通的封鎖氣體通的封鎖氣體1.非封鎖氣體：受外荷作用時被擠出土體外，非封鎖氣體：受外荷作用時被擠出土體外，對土的性質(zhì)影響不大對土的性質(zhì)影響不大 2.封鎖氣體：受外荷作用，不能逸出，被緊縮封鎖氣體：受外荷作用，不能逸出，被緊縮或溶解于水中，壓力減小時能有所復原，對土或溶解于水中，壓力減小時能有所復原，對土的性質(zhì)有較大的影響，使土的浸透性減小，彈的性質(zhì)有較大的影響，使土的浸透性減小，彈性增大和延伸土體受力后變形到達穩(wěn)定的歷時性增大和延伸土體受力后變形到達穩(wěn)定的歷時 三、土中氣體三、土中氣體 * * *土的構造和構造土的構造和構造* * * ( (即土的各向異即土的各向異性性)

24、 ) ( ( * *粒間作用力粒間作用力* * ) )1 1 重力重力2 2 范德華力范德華力 分子間引力，作用范圍小，數(shù)個分分子間引力，作用范圍小，數(shù)個分子的間隔，顆粒嚴密接觸點處，間隔稍遠就不子的間隔，顆粒嚴密接觸點處，間隔稍遠就不存在；與間隔存在；與間隔7 7次方成反比土為次方成反比土為4 4，細粒土，細粒土粘結一同主要緣由。粘結一同主要緣由。3 3 庫倫力庫倫力 靜電作用力，與電荷間間隔平方成反靜電作用力，與電荷間間隔平方成反比，隨間隔衰減速度遠比范德華力慢；可引可比，隨間隔衰減速度遠比范德華力慢；可引可斥，據(jù)陳列情況而論斥，據(jù)陳列情況而論4 4 膠結作用力膠結作用力 經(jīng)過游離氧化物、

25、碳酸鹽和有經(jīng)過游離氧化物、碳酸鹽和有機質(zhì)等膠體銜接；化合鍵，強度高機質(zhì)等膠體銜接；化合鍵，強度高5 5 毛細壓力毛細壓力 細粒土毛細壓力計算尚待研討；飽細粒土毛細壓力計算尚待研討；飽和土體內(nèi)部不存在和土體內(nèi)部不存在n四、土的構造四、土的構造 在成土過程中所構成的土?；驁F粒土粒集合體的空間在成土過程中所構成的土?；驁F粒土粒集合體的空間陳列及其結合方式，與組成土的顆粒大小、顆粒外形、礦物陳列及其結合方式，與組成土的顆粒大小、顆粒外形、礦物成分和堆積條件有關成分和堆積條件有關 1.單粒構造粗粒土或無粘性土：粗礦物顆粒在水單粒構造粗粒土或無粘性土：粗礦物顆粒在水或空氣中在自重作用下沉落構成的單粒構造，

26、其特點或空氣中在自重作用下沉落構成的單粒構造，其特點是土粒間存在點與點的接觸。根據(jù)構成條件不同，可是土粒間存在點與點的接觸。根據(jù)構成條件不同，可分為疏松形狀和密實形狀分為疏松形狀和密實形狀密實形狀密實形狀疏松形狀疏松形狀2.蜂窩構造：顆粒間點與點接觸，由于彼此之間引力蜂窩構造：顆粒間點與點接觸，由于彼此之間引力大于重力，接觸后不再繼續(xù)下沉，構成鏈環(huán)單位大于重力，接觸后不再繼續(xù)下沉，構成鏈環(huán)單位,很很多鏈環(huán)結合起來，構成孔隙較大的蜂窩狀構造多鏈環(huán)結合起來，構成孔隙較大的蜂窩狀構造 細粉粒細粉粒0.075mm0.005mm0.075mm0.005mm；單粒下沉；停留在最初接；單粒下沉；停留在最初接

27、觸點上不再下沉觸點上不再下沉蜂窩構造蜂窩構造絮狀構造絮狀構造3.絮狀構造絮狀構造P14：細微粘粒：細微粘粒d0.005mm或膠?；蚰z粒d1,最密時最密時e0.35假設具有一樣的孔隙比假設具有一樣的孔隙比0.35，那么，那么1處于最密實；而處于最密實；而2那那么不是。么不是。不均勻系數(shù)較大的砂礫混合料不均勻系數(shù)較大的砂礫混合料e0.30;干密度干密度 d=2.05g/cm3，中，中等密實度，應予工程處置以加密。等密實度，應予工程處置以加密。四四. .相對密實度相對密實度DrDr綜合反映土粒級綜合反映土粒級配、外形和構造。配、外形和構造。minmaxmaxeeeeDr砂土在天然形砂土在天然形狀下孔

28、隙比狀下孔隙比砂土在最密實形狀砂土在最密實形狀時的孔隙比振擊時的孔隙比振擊法法砂土在最松散形砂土在最松散形狀時的孔隙比狀時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：采用錐形塞和長頸漏斗，使烘干砂土漏斗法：采用錐形塞和長頸漏斗，使烘干砂土從漏斗底和塞子之間縫隙分散、緩慢和均勻地落入從漏斗底和塞子之間縫隙分散、緩慢和均勻地落入量筒，求得最大體積。常規(guī)方法。量筒，求得最大體積。常規(guī)方法。2 2量筒法：將定量的烘干砂置于量筒內(nèi)倒轉(zhuǎn)并緩量筒法：將定量的烘干砂置于量筒內(nèi)倒轉(zhuǎn)并緩慢轉(zhuǎn)會原來位置，使顆粒重新陳列，反復數(shù)次求得慢轉(zhuǎn)會原來位置，使顆粒重新陳列，反復數(shù)次求

29、得最大體積。慢速倒轉(zhuǎn)，運用較少。最大體積。慢速倒轉(zhuǎn)，運用較少。最大干密度法最小孔隙比法：振動錘擊法最大干密度法最小孔隙比法：振動錘擊法采用振動叉以一定頻率人工敲擊盛有砂土的金屬圓采用振動叉以一定頻率人工敲擊盛有砂土的金屬圓筒，同時以一定質(zhì)量的擊錘自一定高度從外表擊實筒，同時以一定質(zhì)量的擊錘自一定高度從外表擊實砂土直至體積不變?yōu)橹?。砂土直至體積不變?yōu)橹?。天然孔隙比測定困難，室內(nèi)實驗誤差大。天然孔隙比測定困難，室內(nèi)實驗誤差大。當當Dr=0Dr=0時，時， e=emin e=emin，表示土處于最疏松形狀，表示土處于最疏松形狀; ;當當Dr=1.0Dr=1.0時，時， e=emax e=emax，表

30、示土體處于最密實形狀，表示土體處于最密實形狀五五. .相對密實度的工程運用相對密實度的工程運用Dr1/3疏松形狀疏松形狀1/3Dr2/3中密形狀中密形狀2/3Dr1密實形狀密實形狀1 1實驗室準確測定無粘性土實際上的最大和最小孔隙實驗室準確測定無粘性土實際上的最大和最小孔隙比困難：靜水緩慢堆積土天然孔隙比實驗室測得的最大比困難：靜水緩慢堆積土天然孔隙比實驗室測得的最大孔隙比大；漫長地質(zhì)年代經(jīng)自然力壓密堆積的土天然孔孔隙比大；漫長地質(zhì)年代經(jīng)自然力壓密堆積的土天然孔隙比較室內(nèi)最小孔隙比還小。隙比較室內(nèi)最小孔隙比還小。2 2地下深處尤其是地下水位以下粗粒土的天然孔隙比地下深處尤其是地下水位以下粗粒土

31、的天然孔隙比難于準確測定。難于準確測定。3 3多用于填方質(zhì)量控制；對于天然土尚難于運用。多用于填方質(zhì)量控制；對于天然土尚難于運用。當當Dr=0Dr=0時，時， e=emin e=emin，表示土處于最疏松形狀，表示土處于最疏松形狀; ;當當Dr=1.0Dr=1.0時，時， e=emax e=emax，表示土體處于最密實形狀，表示土體處于最密實形狀六六. .按動力觸探確定無粘性土的密實度按動力觸探確定無粘性土的密實度Dr1/3疏松形狀疏松形狀1/3Dr2/3中密形狀中密形狀2/3Dr1密實形狀密實形狀 天然砂土的密實度，可按原位規(guī)范貫入實驗的錘擊數(shù)天然砂土的密實度，可按原位規(guī)范貫入實驗的錘擊數(shù)N N進展評定。天然碎石土的密實度，可按原位重型圓錐動進展評定。天然碎石土的密實度，可按原位重型圓錐動力觸探的錘擊數(shù)力觸探的錘擊數(shù)N63.5N63.5進展評定進展評定(GB50007-2019) (GB50007-2019) 密實度密實度按按N N評定砂石密實度評定砂石密實度 按按N63.5N63.5評定碎石土密實評定碎石土密實度度 松散松散稍密稍密中密中密密實密實N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.520