土的物理性質(zhì)及工程分類0ppt課件

1、 第一章土的物理性質(zhì)及工程分類土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的壓實性土的壓實性土土( (巖巖) )的工程分類的工程分類重點及難點：重點及難點： 第一章土的物理性質(zhì)及工程分類 土粒級配曲線和指標(biāo)；土粒級配曲線和指標(biāo)； 土的三相比例指標(biāo)及其換算；土的三相比例指標(biāo)及其換算； 無黏性土的密實度無黏性土的密實度 黏性土的物理特征；黏性土的物理特征； 地基土的工程分類。地基土的工程分類。1. 1.土的形成土的形成 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造土是巖石經(jīng)過風(fēng)化后在不同條件下形成的自然歷史的產(chǎn)物巖石巖石地球搬運、堆積搬運、堆積 風(fēng)化

2、風(fēng)化土土地球形成過程形成過程形成條件形成條件物理物理力學(xué)力學(xué)性質(zhì)性質(zhì)影響影響1.1 1.1 風(fēng)化風(fēng)化巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的影響產(chǎn)生脹縮而發(fā)生裂縫,或在運動過程中因碰撞和摩擦而破碎物理風(fēng)化物理風(fēng)化量變量變無粘性土無粘性土原生礦物原生礦物生物風(fēng)化生物風(fēng)化動植物的活動動植物的活動有有 機機 質(zhì)質(zhì)化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化量變量變粘性土粘性土次生礦物次生礦物母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的作用而改變其礦物的化學(xué)成分，形成新的礦物(水解，水化氧化） 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造1.2 1.2 搬運與沉積搬運與沉積殘積土無搬運土土質(zhì)質(zhì)較較好好殘積土殘積土強風(fēng)化強風(fēng)化弱風(fēng)化弱風(fēng)化微風(fēng)化微風(fēng)化母巖體母巖體顆粒表

3、面粗糙顆粒表面粗糙多棱角多棱角粗細(xì)不均粗細(xì)不均無層理無層理母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或細(xì)小母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或細(xì)小顆粒后，未經(jīng)搬運殘留在原地的堆積物顆粒后，未經(jīng)搬運殘留在原地的堆積物運積土有搬運風(fēng)化所形成的土顆粒，受自然力的作用風(fēng)化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運到遠(yuǎn)近不同的地點所沉積的堆積物搬運到遠(yuǎn)近不同的地點所沉積的堆積物 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造運積土有搬運風(fēng)：風(fēng)積土風(fēng)：風(fēng)積土重力重力: : 坡積土坡積土 流水流水: :洪積土洪積土沖積土沖積土湖泊沼澤沉積土湖泊沼澤沉積土海相沉積物海相沉積物冰川冰川: : 冰積土冰積土土粒粗細(xì)不同，性質(zhì)不均勻土粒粗細(xì)不同，性質(zhì)不均勻有分選

4、性，近粗遠(yuǎn)細(xì)有分選性，近粗遠(yuǎn)細(xì)渾圓度分選性明顯，土層交迭渾圓度分選性明顯，土層交迭含有機物淤泥，土性差含有機物淤泥，土性差顆粒細(xì)，表層松軟，土性差顆粒細(xì)，表層松軟，土性差土粒粗細(xì)變化較大，性質(zhì)不均勻土粒粗細(xì)變化較大，性質(zhì)不均勻顆粒均勻，層厚而不具層理典顆粒均勻，層厚而不具層理典型西北黃土）型西北黃土）1.2 1.2 搬運與沉積搬運與沉積 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造碎散性碎散性非連續(xù)介質(zhì)非連續(xù)介質(zhì)巖石風(fēng)化巖石風(fēng)化的產(chǎn)物的產(chǎn)物1.3 1.3 土的特點土的特點多相介質(zhì)多相介質(zhì)三相體系三相體系固相固相土骨架土骨架液相液相水水氣相氣相空氣空氣自然變異性自然變異性自然界的產(chǎn)物自然界的產(chǎn)物非均勻性非均勻性各

5、向異性各向異性結(jié)構(gòu)性結(jié)構(gòu)性時空變異性時空變異性 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造碎散性碎散性三相體系三相體系自然變異性自然變異性力學(xué)特性復(fù)雜力學(xué)特性復(fù)雜 變形特性變形特性 強度特性強度特性 滲透特性滲透特性1.3 1.3 土的特點土的特點 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造2. 土的三相組成氣相固相液相+ + +構(gòu)成土骨架，起決定作用構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響重要影響土體次要作用次要作用 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造2.1 2.1 固體顆粒固體顆粒 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造土粒的大小、相關(guān)礦物成分以及大小搭配情況土粒的大小、相關(guān)礦物成分以及大小搭配情況對土的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯影響對土的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯

6、影響 土的顆粒級配土的顆粒級配 工程上將各種不同的土粒按其粒徑范圍，劃分工程上將各種不同的土粒按其粒徑范圍，劃分為若干粒組，為了表示土粒的大小及組成情況，通為若干粒組，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?？偝Ｒ酝林懈鱾€粒組的相對含量即各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)來表示，稱為土的顆粒級配量的百分?jǐn)?shù)來表示，稱為土的顆粒級配 粒組 按粗細(xì)進行分組，將粒徑接近的歸成一類界限粒徑 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造2.1.1 2.1.1 顆粒大小顆粒大小dmm卵石卵石礫石礫石砂粒砂粒粉粒粉粒 粘粒粘粒 膠粒膠粒60602 20.0750.0750.0050.005 0.0020.

7、0020.250.5520粗 中 細(xì) 粗 中 細(xì) 極細(xì)0.10.1粗粒土粗粒土細(xì)粒土細(xì)粒土各粒組的相對含量，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示表述方法表述方法 粒徑級配累積曲線粒徑級配累積曲線 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造2.1.2 2.1.2 粒徑級配粒徑級配確定方法確定方法篩分法：適用于篩分法：適用于0.075mmd60mm0.075mmd60mm比重計法比重計法: :適用于適用于d d0.075mm0.075mm篩分法篩分法用一套孔徑不同的篩子，按用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土過篩，稱出留

8、在各篩上的土質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)質(zhì)量的百分?jǐn)?shù) 比重計法比重計法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來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確定小于某粒徑的土粒含量105.02.01.00.50.250.1200g101618242238721009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P（）（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm)P%958778665536土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線水分法水分法粒徑粒徑(mm)(mm)0.

9、050.010.005百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)P(%)P(%)2613.5102.1.2 2.1.2 粒徑級配粒徑級配1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm)土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線d60 d50d10d30d60d10d30CuCc0.33 0.005 0.063662.41特征粒徑特征粒徑: d50 : 平均粒徑平均粒徑d60 : 限制粒徑限制粒徑d10 : 有效粒徑有效粒徑d30 : 中值粒徑中值粒徑不均勻程度：不均勻程度：Cu = d60 /

10、 d10 連續(xù)程度連續(xù)程度: Cc = d302 / (d60 d10 ) 曲率系數(shù)曲率系數(shù) 不均勻系數(shù)Cu 5,級配不均勻級配不均勻粗細(xì)程度：粗細(xì)程度： 用用d50 表示表示 2.1.2 2.1.2 粒徑級配粒徑級配1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm)土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線d60d10d30曲線d60d10d30CuCcL0.33 0.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545斜率斜率: : 某粒徑范圍

11、內(nèi)顆粒的含量某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量 陡陡相應(yīng)粒組質(zhì)量集中相應(yīng)粒組質(zhì)量集中 緩緩-相應(yīng)粒組含量少相應(yīng)粒組含量少 平臺平臺-相應(yīng)粒組缺乏相應(yīng)粒組缺乏連續(xù)程度連續(xù)程度: Cc = d302 / (d60 d10 ) 曲率系數(shù)曲率系數(shù)較大顆粒缺少較大顆粒缺少Cc 減小減小較小顆粒缺少較小顆粒缺少Cc 增大增大C c = 1 3, 級配連續(xù)性好級配連續(xù)性好2.1.2 2.1.2 粒徑級配粒徑級配粒徑級配粒徑級配累積曲線及指標(biāo)的用途：粒徑級配累積曲線及指標(biāo)的用途：1粒組含量用于土的分類定名；粒組含量用于土的分類定名；2不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不均勻程度：用于判定土的不均勻程度： Cu 5, 不

12、均勻土；不均勻土； Cu 3 或或 Cc 1,級配不連續(xù)土級配不連續(xù)土4不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)和曲率系數(shù)Cc用于判定土的級配優(yōu)劣：用于判定土的級配優(yōu)劣： 假設(shè)假設(shè) Cu 5且且 C c = 1 3 ， 級配級配 良好的土良好的土 假設(shè)假設(shè) Cu 3 或或 Cc 1g/cm31g/cm3 冰點處于零下幾十度冰點處于零下幾十度 具有固體的的特性具有固體的的特性 極大黏滯度、彈性和抗剪強度極大黏滯度、彈性和抗剪強度 溫度高于溫度高于100100C C時可蒸發(fā)時可蒸發(fā) 電子吸附力高達幾千大氣壓電子吸附力高達幾千大氣壓強結(jié)合水強結(jié)合水 位于強結(jié)合水之外，電場引位于強結(jié)合水之外，電場引 力作用

13、范圍之內(nèi)力作用范圍之內(nèi) 外力作用下可以移動外力作用下可以移動 不因重力而移動，有粘滯性不因重力而移動，有粘滯性弱結(jié)合水弱結(jié)合水2.2 2.2 土中的水土中的水自由水自由水重力水重力水毛細(xì)水毛細(xì)水在重力作用下可在土中自由流動在重力作用下可在土中自由流動 存在于固氣之間存在于固氣之間 在重力與表面張力作用下在重力與表面張力作用下 可在土粒間空隙中自由移動可在土粒間空隙中自由移動 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造2.2 2.2 土中的水土中的水l 性質(zhì)同正常水性質(zhì)同正常水l 冰點為冰點為00l 有溶解能力有溶解能力l 自由移動，傳遞靜水壓自由移動，傳遞靜水壓土中毛細(xì)現(xiàn)象土中毛細(xì)現(xiàn)象rThccos2 上升高

14、度上升高度:r2hcw=2rTcosr2hcw=2rTcos毛細(xì)水毛細(xì)水分布在土粒內(nèi)部相互貫分布在土粒內(nèi)部相互貫通的孔隙可以看成許多通的孔隙可以看成許多形狀不一、直徑互異、形狀不一、直徑互異、彼此連通的毛細(xì)管彼此連通的毛細(xì)管毛細(xì)升高與孔徑成反比毛細(xì)升高與孔徑成反比粘土粘土粉土粉土砂土砂土礫石礫石分析對象分析對象: 水柱水柱2.2 2.2 土中的水土中的水對砂土強度的影響對砂土強度的影響:毛細(xì)邊角毛細(xì)邊角水水, 假凝聚力假凝聚力毛細(xì)壓力毛細(xì)壓力 非飽和土中毛細(xì)張力影響非飽和土中毛細(xì)張力影響分析對象分析對象:水膜水膜2.2 2.2 土中的水土中的水2.3. 2.3. 土中氣體土中氣體v自由氣體：與

15、大氣連通，對土的性質(zhì)影響不大自由氣體：與大氣連通，對土的性質(zhì)影響不大v封閉氣體：在細(xì)粒中增加土的彈性；阻塞滲流通道封閉氣體：在細(xì)粒中增加土的彈性；阻塞滲流通道 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 土有三個組成部分：固相、液相和氣相土有三個組成部分：固相、液相和氣相 小結(jié)小結(jié)1. 固體顆粒固體顆粒2. 土中水土中水3. 土中氣土中氣體體 粒徑粒徑級配級配 礦物礦物成分成分 顆粒顆粒形狀形狀 結(jié)合水結(jié)合水 (強結(jié)合水、強結(jié)合水、弱結(jié)合水弱結(jié)合水) 自由水自由水 (重力水、毛重力水、毛細(xì)水細(xì)水) 自由自由氣體氣體封閉封閉氣體氣體 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造3 3、土的結(jié)構(gòu)、土的結(jié)構(gòu) 在成土過程中所形成的土粒

16、的空間排列及其聯(lián)結(jié)形式，在成土過程中所形成的土粒的空間排列及其聯(lián)結(jié)形式，與組成土的顆粒大小、顆粒形狀、礦物成分和沉積條件有與組成土的顆粒大小、顆粒形狀、礦物成分和沉積條件有關(guān)。關(guān)。 1.單粒結(jié)構(gòu)：粗礦物顆粒在水或空氣中在自重作用下單粒結(jié)構(gòu)：粗礦物顆粒在水或空氣中在自重作用下沉落形成的單粒結(jié)構(gòu)，其特點是土粒間存在點與點的沉落形成的單粒結(jié)構(gòu)，其特點是土粒間存在點與點的接觸。根據(jù)形成條件不同，可分為疏松狀態(tài)和密實狀接觸。根據(jù)形成條件不同，可分為疏松狀態(tài)和密實狀態(tài)態(tài) 密實狀態(tài)密實狀態(tài)疏松狀態(tài)疏松狀態(tài) 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造排列緊密排列緊密強度大壓縮性小強度大壓縮性小良好地基良好地基分散不穩(wěn)定分散不

17、穩(wěn)定易發(fā)生移動易發(fā)生移動變形大不宜作變形大不宜作路基和地基路基和地基2.蜂窩結(jié)構(gòu)：顆粒間點與點接觸，由于彼此之間引力蜂窩結(jié)構(gòu)：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，形成鏈環(huán)單位大于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位,很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。 3.絮狀結(jié)構(gòu)：細(xì)微粘粒大都呈針狀或片狀，質(zhì)量極輕，絮狀結(jié)構(gòu)：細(xì)微粘粒大都呈針狀或片狀，質(zhì)量極輕，在水中處于懸浮狀態(tài)。當(dāng)懸液介質(zhì)發(fā)生變化時，土粒在水中處于懸浮狀態(tài)。當(dāng)懸液介質(zhì)發(fā)生變化時，土粒表面的弱結(jié)合水厚度減薄，粘?；ハ嘟咏?，凝聚成絮表面的弱結(jié)合水厚度減薄，粘

18、粒互相接近，凝聚成絮狀物下沉，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)。狀物下沉，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)。 蜂窩結(jié)構(gòu)蜂窩結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)3 3、土的結(jié)構(gòu)、土的結(jié)構(gòu) 4 4、土的構(gòu)造、土的構(gòu)造 土的構(gòu)造是指土體中各結(jié)構(gòu)單元之間的關(guān)系。土的構(gòu)造是指土體中各結(jié)構(gòu)單元之間的關(guān)系。主要特征是土的成層性和裂隙性主要特征是土的成層性和裂隙性, ,即層理構(gòu)造和裂隙即層理構(gòu)造和裂隙構(gòu)造，二者都造成了土的不均勻性構(gòu)造，二者都造成了土的不均勻性 2.裂隙構(gòu)造：土體被許多不連續(xù)的小裂隙所分割裂隙構(gòu)造：土體被許多不連續(xù)的小裂隙所分割,在裂隙中常充填有各種鹽類的沉淀物在裂隙中常充填有各種鹽類的沉淀物 1.層理構(gòu)造：土粒在沉積層理構(gòu)造：

19、土粒在沉積過程中過程中,由于不同階段沉由于不同階段沉積的物質(zhì)成分、顆粒大積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色不同小或顏色不同,而沿豎向而沿豎向呈現(xiàn)出成層特征呈現(xiàn)出成層特征 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)1. 1. 概述概述土的三個組成相的體積土的三個組成相的體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系和質(zhì)量上的比例關(guān)系密實密實程度程度干濕干濕程度程度特點特點: 指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多要點：稱號、概念或定義、符號、表達式、要點：稱號、概念或定義、符號、表達式、單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別定義定義基本方法基本方法:三相草圖法三相草圖法二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)2. 三相草圖Wa

20、terAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsmWaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積wavwasVVVVVVVwwaawsVmmmmmm0共有九個參數(shù)共有九個參數(shù): V Vv Vs Va Vw / ms m w ma m剩下三個獨立變量剩下三個獨立變量三相草圖法三相草圖法物性指標(biāo)是比例關(guān)系物性指標(biāo)是比例關(guān)系: :可假設(shè)任一參數(shù)為可假設(shè)任一參數(shù)為1 1：如設(shè)：如設(shè)V=1cm3,V=1cm3,或或Vs=1cm3Vs=1cm3，或，或m=1kgm=1kg對于飽和土對于飽和土, Va=0剩下兩個獨立變量剩下兩個獨立變量實驗室測定實驗室測定其它指標(biāo)其它指標(biāo)

21、是一種簡單而實用的方法是一種簡單而實用的方法2. 三相草圖二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)2.1 2.1 室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo)室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積-土的密度、土粒的比重、土的含水量土的密度、土粒的比重、土的含水量土的密度土的密度awswsVVVmmVm 土的重度土的重度=g工程上更常用工程上更常用, 用于計算土的自重應(yīng)力用于計算土的自重應(yīng)力單位單位: kg/m3 或或 g/cm3單位單位: kN/m3 一般范圍一般范圍: 1.602.20 g/cm3定義定義: 土單位體積的質(zhì)量土單位體積的質(zhì)量有時也稱土的天然密度有時也

22、稱土的天然密度相關(guān)指標(biāo)相關(guān)指標(biāo):三相草圖有助于直觀三相草圖有助于直觀理解物性指標(biāo)的概念理解物性指標(biāo)的概念二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積土粒比重土粒比重 s: 土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量sssVm 單位單位: 無量綱無量綱土粒比重一般范圍土粒比重一般范圍: 粘性土粘性土 2.702.75 砂砂 土土 2.65C4wssG 4C時純蒸餾水的密度時純蒸餾水的密度C4w =1.0 g/cm3土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度定義定義: 土粒的密度與土粒的密度與4C時純蒸餾水的密

23、度的比值時純蒸餾水的密度的比值表達式表達式:二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積土的含水量土的含水量ssswmmmmm(%)w 定義定義: 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比, 用百分?jǐn)?shù)表示用百分?jǐn)?shù)表示留意留意: 其實是含水比其實是含水比, 可達到或超過可達到或超過100二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)一般干的粗砂一般干的粗砂0飽和砂土飽和砂土40%軟黏性土：軟黏性土：60%堅硬粘土：堅硬粘土： 30%天然密度：環(huán)刀發(fā)測定，即環(huán)刀容積一定，質(zhì)量先知，天然密度：環(huán)刀發(fā)測定，即環(huán)刀容積一定，質(zhì)量先知，稱出環(huán)刀中土的質(zhì)量。稱出環(huán)刀中土

24、的質(zhì)量。 2.1.12.1.1基本指標(biāo)測定方法基本指標(biāo)測定方法 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的比重：比重瓶法測定土的比重：比重瓶法測定 2.1.12.1.1基本指標(biāo)測定方法基本指標(biāo)測定方法 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)21mmmmdsss含水量：通常用烘干法，先稱出天然濕土的質(zhì)量，然后放含水量：通常用烘干法，先稱出天然濕土的質(zhì)量，然后放在烘箱里在在烘箱里在100100105105下烘干，稱干土的質(zhì)量。損失的即下烘干，稱干土的質(zhì)量。損失的即為水的質(zhì)量。亦可近似用酒精燃燒法為水的質(zhì)量。亦可近似用酒精燃燒法 2.1.12.1.1基本指標(biāo)測定方法基本指標(biāo)測定方法 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)v表示土中孔隙含量的指標(biāo)表示土中

25、孔隙含量的指標(biāo)孔隙比孔隙比孔隙率孔隙率(孔隙度孔隙度)svVVe 2.2 2.2 其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)VV(%)nv 關(guān)系關(guān)系:e1en n1ne 在某種程度上反映土的松密在某種程度上反映土的松密粘性土：粘性土： 60-70% 砂類土：砂類土：30-50%定義定義: 土中孔隙體積與固體顆土中孔隙體積與固體顆粒體積之比粒體積之比, 無量綱無量綱表達式表達式:WaterAirSoilVaVwVsVvV體積體積定義定義: 土中孔隙體積與總體土中孔隙體積與總體積之比積之比, 用百分?jǐn)?shù)表示用百分?jǐn)?shù)表示表達式表達式:WaterAirSoil體積體積三相草圖可用于確定三相草圖可用于確

26、定物性指標(biāo)之間的關(guān)系物性指標(biāo)之間的關(guān)系二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)v表示土中含水程度的指標(biāo)表示土中含水程度的指標(biāo)swmm(%)w 含水量含水量飽和度飽和度vwrVVS WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積表達式表達式:定義定義: 土中水的體積與孔隙體積的比值土中水的體積與孔隙體積的比值飽和度表示孔隙中充滿水的程度飽和度表示孔隙中充滿水的程度Sr=0 : 干土干土Sr=1 : 飽和土飽和土2.2 2.2 其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)砂土：Sr50%稍濕； 50Sr80%很濕； Sr80%飽和二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)v表示土中密度和容重的指標(biāo)表示土中密度

27、和容重的指標(biāo)天然密度天然密度干密度干密度飽和密度飽和密度awswsVVVmmVm 天然容重天然容重干容重干容重Vmsd g gdd VVmvwssat gsatsat 浮容重浮容重wsat 浮密度浮密度有效容重有效容重飽和容重飽和容重WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積單位單位: kg/m3 或或 g/cm3單位單位: kN/m3 定義定義: 土被完全烘干時的密度土被完全烘干時的密度, 等于等于 單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量表達式表達式:二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)2.4各種密度容重之間的大小關(guān)系：各種密度容重之間的大小關(guān)系：dsat dsat天然密

28、度天然密度干密度干密度飽和密度飽和密度Vm 天然容重天然容重干容重干容重Vmsd g gdd VVmvwssat gsatsat 浮容重浮容重wsat 飽和容重飽和容重WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)間接指標(biāo)間接指標(biāo)指標(biāo)間的換算指標(biāo)間的換算土粒土粒水水氣氣wVaVeVveV1wswd)1 ( wsdwswd令：Vs=1, V=1+ewssdmwsswwdwmmwswdm)1 ( 1sV那么那么 Vv=e二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)進而可以導(dǎo)出：進而可以導(dǎo)出：ewdVmws1)1 (wedVmwssd111)1 (1wsdwswdde間接指

29、標(biāo)間接指標(biāo)指標(biāo)間的換算指標(biāo)間的換算eedVVmwswvssat1)(edVVVmVVmwswsatwwvswvs1) 1(eeVVnv1ewdVmVVSswvwvwr間接指標(biāo)間接指標(biāo)指標(biāo)間的換算指標(biāo)間的換算2.52.5、例題分析、例題分析 n【例】某土樣經(jīng)試驗測得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對密度Gs為2.66，求該土樣的含水量、密度、重度 、干重度d 、孔隙比e、飽和重度sat和有效重度 %98.11167167187%100smm3/87. 1100187cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100167mkNgd

30、d593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sde%7 .53593. 066. 21198. 0edSsr3/4 .2010593. 01593. 066. 21mkNeedssat3/4 .10104 .20mkNwsat二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)2.5常用的物理性質(zhì)指標(biāo)間的換算關(guān)系常用的物理性質(zhì)指標(biāo)間的換算關(guān)系教科書教科書 P21 表表2-2要點要點從物理意義上理解指標(biāo)間的關(guān)系從物理意義上理解指標(biāo)間的關(guān)系不鼓勵死記硬背不鼓勵死記硬背必要時利用三相草圖推導(dǎo)必要時利用三相草圖推導(dǎo)二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)小結(jié)小結(jié)物理性質(zhì)指標(biāo)物理性質(zhì)指標(biāo)土的三個組成相的體積和質(zhì)量上土的三個組成相的

31、體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系的比例關(guān)系密實密實程度程度干濕干濕程度程度特點特點: 指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多要點：稱號、概念或定義、符號、表達式、要點：稱號、概念或定義、符號、表達式、單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別定義定義基本方法基本方法:三相草圖法三相草圖法室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo)室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo)土的密度、土粒的比重、土的含水量土的密度、土粒的比重、土的含水量三相草圖有助于直觀三相草圖有助于直觀理解物性指標(biāo)的概念理解物性指標(biāo)的概念其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)其它常用的物理性質(zhì)指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)表示土中含

32、水程度的指標(biāo)表示土中含水程度的指標(biāo)表示土中密度和容重的指標(biāo)表示土中密度和容重的指標(biāo)三相草圖可用于確定三相草圖可用于確定物性指標(biāo)之間的關(guān)系物性指標(biāo)之間的關(guān)系三相草圖法是求取物三相草圖法是求取物理性質(zhì)指標(biāo)的簡單而理性質(zhì)指標(biāo)的簡單而有效的方法有效的方法二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度黏性土的軟硬狀態(tài)黏性土的軟硬狀態(tài)土的物理性質(zhì)指土的物理性質(zhì)指標(biāo)標(biāo)(三相間的比例關(guān)三相間的比例關(guān)系系)力學(xué)力學(xué)特性特性影響影響表表示示概述概述 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)emaxemax與與emin emin ：最大與最小孔隙比：最大與最小孔隙比1. 粗粒土的密實

33、狀態(tài)粗粒土的密實狀態(tài)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優(yōu)點：簡單方便優(yōu)點：簡單方便缺陷：不能反映級配的影響缺陷：不能反映級配的影響 只能用于同一種土只能用于同一種土對對策策相對密度相對密度minmaxmaxreeeeD 孔隙比孔隙比e e或孔隙率或孔隙率n n密實度密實度指單位體積土中固體顆粒的含量指單位體積土中固體顆粒的含量粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo)粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo) 判別標(biāo)準(zhǔn)：判別標(biāo)準(zhǔn)： Dr = 1 , Dr = 1 , 最密狀態(tài)最密狀態(tài) Dr = 0 , Dr = 0 , 最松狀態(tài)最松狀態(tài) Dr 1/3 , Dr 1/3 , 疏松狀態(tài)疏松狀態(tài) 1

34、/3 Dr 2/3 , 1/3 2/3 , Dr 2/3 , 密實狀態(tài)密實狀態(tài)相對密度相對密度minmaxmaxreeeeD dmindmaxdmaxdminddr)()(D 1. 粗粒土的密實狀態(tài)粗粒土的密實狀態(tài) 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)emax: emax: 最大孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣通過長頸漏斗輕輕地倒入容最大孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣通過長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emin: emin: 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)定方最小孔隙比；將松散的風(fēng)干土樣裝入金屬容器內(nèi)，

35、按規(guī)定方法振動和錘擊，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再經(jīng)換算法振動和錘擊，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得到最小孔隙比emaxemax與與emin emin ：最大與最小孔隙比：最大與最小孔隙比留意：室內(nèi)測得理論上的最大與最小孔隙比有時很困難留意：室內(nèi)測得理論上的最大與最小孔隙比有時很困難因此也可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)因此也可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N N判斷判斷P23P23）1. 粗粒土的密實狀態(tài)粗粒土的密實狀態(tài) 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)例題分析例題分析 n【例】某砂土試樣,試驗測定土粒相對密度ds=2.7,含水量=9.43%,天然密度=1.66/cm3。已知砂樣最密實狀態(tài)時

36、稱得干砂質(zhì)量ms1=1.62kg,最疏松狀態(tài)時稱得干砂質(zhì)量ms2=1.45kg。求此砂土的相對密度Dr,并判斷砂土所處的密實狀態(tài) 【解答】78. 0166. 1)0943. 01 (7 . 21)1 (dse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. 1cmgVmsd67.01dmaxmindwse砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比32min/45. 1cmgVmsd86.01dminmaxdwse42.0minmaxmaxeeeeDr相對密實度相對密實度（1/3,2/31/3,2/3 中密狀態(tài)中密狀態(tài) 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo) 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)

37、構(gòu)造2. 粘性土的軟硬狀態(tài)粘性土的軟硬狀態(tài) 也稱稠度狀態(tài)也稱稠度狀態(tài)稠度狀態(tài)與含水量有關(guān)稠度狀態(tài)與含水量有關(guān)粘性土粘性土含水量含水量較硬較硬變軟變軟流動流動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)w 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)流態(tài)流態(tài) 出現(xiàn)自由水出現(xiàn)自由水自由水自由水LW液限塑態(tài)塑態(tài) 強結(jié)合水膜最大強結(jié)合水膜最大弱結(jié)合水弱結(jié)合水稠度界限稠度界限固態(tài)或半固態(tài)固態(tài)或半固態(tài)強結(jié)合水強結(jié)合水稠度狀態(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)pW塑限Ws縮限 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)相對稠度相對稠度pLpLI 問題：僅適用于重塑土問題：僅適用于重塑土對于不同的粘土，含水量相同，稠度可能不同對于不

38、同的粘土，含水量相同，稠度可能不同液性指數(shù)液性指數(shù)不同的粘土，Wp、Wl 大小不同定義：定義：wpwwlIL1堅硬狀態(tài)堅硬狀態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)流流 態(tài)態(tài)0.00 0.250.25 - 0.750.75 1.00硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑pLpI 吸附結(jié)合水的能力；粘性大小；大致反映粘土顆粒含量吸附結(jié)合水的能力；粘性大??；大致反映粘土顆粒含量 塑性指數(shù)塑性指數(shù)常作為細(xì)粒土工程分類的依據(jù)常作為細(xì)粒土工程分類的依據(jù)缺陷缺陷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)合水的能力不同不同的粘土礦物結(jié)合水的能力不同活性指數(shù)活性指數(shù)002. 0ppIA p0.002: 粒徑小于粒徑小于0

39、.002mm顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比A 1.25非活性粘土非活性粘土正常粘土正常粘土活性粘土活性粘土 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)一、基本原理：一、基本原理： 細(xì)粒土細(xì)粒土( (粒徑小于粒徑小于0.5mm0.5mm，并且有機質(zhì)含量不超過試，并且有機質(zhì)含量不超過試樣總質(zhì)量樣總質(zhì)量5%5%的土的土) )由于含水率不同，分別處于流動狀由于含水率不同，分別處于流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細(xì)粒態(tài)，可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細(xì)粒土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限是細(xì)粒土呈可塑狀土呈可塑狀態(tài)的上

40、限含水率，塑限是細(xì)粒土呈可塑狀態(tài)的下限含水率。采用液、塑限聯(lián)合測定法測定。態(tài)的下限含水率。采用液、塑限聯(lián)合測定法測定。二、試驗?zāi)康模憾?、試驗?zāi)康模?本試驗是測定細(xì)粒土的液限和塑限含水率，用于本試驗是測定細(xì)粒土的液限和塑限含水率，用于計算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，為劃分土的工程類計算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，為劃分土的工程類別和確定土的狀態(tài)提供依據(jù)。別和確定土的狀態(tài)提供依據(jù)。三、試驗設(shè)備：三、試驗設(shè)備：1 1、液限、塑限聯(lián)合測定儀，圓錐質(zhì)量、液限、塑限聯(lián)合測定儀，圓錐質(zhì)量76 76 克，錐角克，錐角30 30 度。度。2 2、天平，稱量、天平，稱量200g200g，最小分度值，最小分度值0.01g0

41、.01g。3 3、其它：烘箱、鋁盒、調(diào)土刀、刮土刀、蒸餾水滴瓶、凡、其它：烘箱、鋁盒、調(diào)土刀、刮土刀、蒸餾水滴瓶、凡士林等士林等 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)液塑限聯(lián)合測定儀液塑限聯(lián)合測定儀下沉深度為下沉深度為17mm17mm所對應(yīng)的含水量為液限所對應(yīng)的含水量為液限; ;下沉深度為下沉深度為2mm2mm處所對應(yīng)的含水量為塑限處所對應(yīng)的含水量為塑限 2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)四、試驗步驟：四、試驗步驟： 1 1、本次試驗原則上應(yīng)采用天然含水率的土樣進、本次試驗原則上應(yīng)采用天然含水率的土樣進行，也允許用風(fēng)干土制備土樣，土樣過行，也允許用風(fēng)干土制備土樣，土樣過0.5mm 0.

42、5mm 篩后，篩后，噴灑配制一定含水率的土樣，然后裝入密閉玻璃廣噴灑配制一定含水率的土樣，然后裝入密閉玻璃廣口瓶內(nèi)，潤濕一晝夜備用土樣制備工作實驗室已口瓶內(nèi)，潤濕一晝夜備用土樣制備工作實驗室已預(yù)先做好）。預(yù)先做好）。 2 2、將已制備好的土樣取出，放在搪瓷碗中加水、將已制備好的土樣取出，放在搪瓷碗中加水或電吹風(fēng)吹干并調(diào)勻后，密實地裝入試樣杯中土或電吹風(fēng)吹干并調(diào)勻后，密實地裝入試樣杯中土中不能有孔洞中不能有孔洞) )，高出試樣杯口的余土，用刮土刀，高出試樣杯口的余土，用刮土刀刮平，隨即將試樣杯放在升降底座上。刮平，隨即將試樣杯放在升降底座上。2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗 三、土的物理狀態(tài)

43、指標(biāo) 3 3、接通電源，按下、接通電源，按下“開按鈕，把裝有透明光學(xué)開按鈕，把裝有透明光學(xué)微分尺的圓錐儀，在錐體上抹以薄層凡士林，使電磁微分尺的圓錐儀，在錐體上抹以薄層凡士林，使電磁鐵吸穩(wěn)固錐儀。鐵吸穩(wěn)固錐儀。 4 4、轉(zhuǎn)動升降座，待試樣杯上升到土面剛好與圓錐儀、轉(zhuǎn)動升降座，待試樣杯上升到土面剛好與圓錐儀錐尖接觸時，錐尖接觸時，“接觸藍燈亮，按接觸藍燈亮，按“放按鈕，圓錐放按鈕，圓錐儀自由下落，歷時儀自由下落，歷時5 5 秒，當(dāng)音響訊號自動發(fā)出聲響時，秒，當(dāng)音響訊號自動發(fā)出聲響時，立即從讀數(shù)屏幕上讀出圓錐儀下沉深度。立即從讀數(shù)屏幕上讀出圓錐儀下沉深度。 5 5、把升降座降下，細(xì)心取出試樣杯，剔

44、除錐尖處含、把升降座降下，細(xì)心取出試樣杯，剔除錐尖處含有凡士林的土，取出錐體附近的試樣不少于有凡士林的土，取出錐體附近的試樣不少于10g 10g 放入稱放入稱量鋁盒內(nèi)，稱量得質(zhì)量量鋁盒內(nèi)，稱量得質(zhì)量m1m1，并記下盒號，測定含水率。，并記下盒號，測定含水率。 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)6 6、用酒精燃燒法、用酒精燃燒法: : 向土樣盒中加酒精，點燃，待冷向土樣盒中加酒精，點燃，待冷卻，稱干土的質(zhì)量卻，稱干土的質(zhì)量m2m2。7 7、重復(fù)、重復(fù)2 26 6 條的步驟，測試另二種含水率土樣的條的步驟，測試另二種含水率土樣的圓錐入土深度和含水率圓錐入土深度宜為圓錐入土深度和含水率圓錐入土深度宜為3 34mm

45、4mm，7 79mm9mm，151517mm17mm）。）。2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗五、成果整理：五、成果整理：1 1、塑、液限、塑、液限 以含水率為橫坐標(biāo)，以圓錐入土深度為縱以含水率為橫坐標(biāo)，以圓錐入土深度為縱坐標(biāo)在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制含水率與相應(yīng)的圓坐標(biāo)在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制含水率與相應(yīng)的圓錐入土深度關(guān)系曲線，如下圖。三點應(yīng)在一根錐入土深度關(guān)系曲線，如下圖。三點應(yīng)在一根直線上，如圖中直線上，如圖中A A 線。如果三點不在同一直線線。如果三點不在同一直線上，通過高含水率的一點與其余兩點連兩根直上，通過高含水率的一點與其余兩點連

46、兩根直線，在圓錐入土深工為線，在圓錐入土深工為2mm 2mm 處查得相應(yīng)的兩個處查得相應(yīng)的兩個含水率，如果兩個含水率的差值小于含水率，如果兩個含水率的差值小于2%2%，用該，用該兩含水率的平均值的點與高含水率的測點作直兩含水率的平均值的點與高含水率的測點作直線，如圖中的線，如圖中的B B 線，若兩個含水率差值等于、線，若兩個含水率差值等于、大于大于2%2%，則應(yīng)補點或重做試驗。，則應(yīng)補點或重做試驗。 在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系圖上查得在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系圖上查得下沉深度為下沉深度為17mm 17mm 對應(yīng)的含水率為液限，查得對應(yīng)的含水率為液限，查得下沉深度為下沉深度為10mm 10m

47、m 對應(yīng)的含水率為對應(yīng)的含水率為10mm 10mm 液限，液限，查得下沉深度為查得下沉深度為2mm 2mm 對應(yīng)的含水率為塑限。對應(yīng)的含水率為塑限。 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)2.12.1液、塑限試驗液、塑限試驗粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo)粗粒土的密實狀態(tài)指標(biāo): 相對密度相對密度Dr 小結(jié)小結(jié)細(xì)粒土的稠度狀態(tài)指標(biāo)細(xì)粒土的稠度狀態(tài)指標(biāo): 液性指數(shù)液性指數(shù)IL引入引入定義定義判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn)稠度界限稠度界限稠度狀態(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)塑性指數(shù)塑性指數(shù)液性指數(shù)液性指數(shù)引入引入定義定義判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn) 三、土的物理狀態(tài)指標(biāo)壓實：指通過

48、夯打、振動、碾壓等，使土體變得密壓實：指通過夯打、振動、碾壓等，使土體變得密實、以提高土的強度、減小土的壓縮性和滲透性實、以提高土的強度、減小土的壓縮性和滲透性壓實性：指土體在不規(guī)則荷載作用下其密度增加的特性壓實性：指土體在不規(guī)則荷載作用下其密度增加的特性研究擊實性的目的：研究擊實性的目的： 以最小的能量消耗獲得最大的壓實密度以最小的能量消耗獲得最大的壓實密度 擊實方法：擊實方法：室內(nèi)擊實試驗室內(nèi)擊實試驗現(xiàn)場試驗現(xiàn)場試驗: : 夯打、振動、碾壓夯打、振動、碾壓四、土的壓實性四、土的壓實性1 1、室內(nèi)土的擊實試驗、室內(nèi)土的擊實試驗 在試驗室內(nèi)通過擊實試驗研究土的壓實性。擊實試驗有在試驗室內(nèi)通過擊

49、實試驗研究土的壓實性。擊實試驗有輕型和重型兩種。輕型和重型兩種。擊實筒擊實筒護筒護筒擊錘擊錘導(dǎo)筒導(dǎo)筒輕型擊實試驗適用于粒徑小于輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm5mm的黏性土，擊實筒容積為的黏性土，擊實筒容積為947cm3947cm3，擊錘質(zhì)量為擊錘質(zhì)量為2.5kg2.5kg。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筒，含水量的土料分三層裝入擊實筒，每層土料用擊錘均勻錘擊每層土料用擊錘均勻錘擊2525下，下，擊錘落高為擊錘落高為30.5cm 30.5cm 重型擊實試驗適用于粒徑小于重型擊實試驗適用于粒徑小于40mm40mm的土，擊實筒容積為的土，擊實筒容積為2103.9cm32103

50、.9cm3，擊錘質(zhì)量為，擊錘質(zhì)量為4.5kg4.5kg，擊錘落高為，擊錘落高為45.7cm 45.7cm 。分五層擊。分五層擊實，每層實，每層5656擊。根據(jù)擊實后土樣的密度和實測含水量計算相應(yīng)的擊。根據(jù)擊實后土樣的密度和實測含水量計算相應(yīng)的干密度。干密度。 四、土的壓實性1.1 1.1 擊實曲線擊實曲線 特點：特點：具有峰值具有峰值位于飽和曲線之下位于飽和曲線之下 粘性土壓實到飽和狀態(tài)是不可能的，一般壓實最好仍粘性土壓實到飽和狀態(tài)是不可能的，一般壓實最好仍有有3%-5%3%-5%氣體存在氣體存在, ,因此土體不能達到飽和狀態(tài)，不可因此土體不能達到飽和狀態(tài)，不可與飽和曲線相交。與飽和曲線相交。

51、satdd)( 0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.01.81.61.4干密度干密度d(g/cm3)飽和曲線飽和曲線 dmax=1.86wop=12.1最大干密度最大干密度最優(yōu)含水量最優(yōu)含水量 四、土的壓實性含水量對干密度的影響在偏干時比偏濕時更明顯含水量對干密度的影響在偏干時比偏濕時更明顯2.2.壓實標(biāo)準(zhǔn)壓實標(biāo)準(zhǔn)粘性土存在最優(yōu)含水量粘性土存在最優(yōu)含水量Wop，在填土施工中應(yīng)，在填土施工中應(yīng)該將土料的含水量控制在該將土料的含水量控制在Wop左右，以期得到左右，以期得到dmax，通常取，通常取 %2pWW 工程上常采用壓實度工程上常采用壓實度 控制作為填方密度控制控制

52、作為填方密度控制標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)）%100maxdc室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗的填土的干密度 五、土的壓實性值越接近值越接近1越好越好C3.3.壓實機理壓實機理3.13.1黏性土壓實機理黏性土壓實機理 顆粒被擊碎，土粒定向排列顆粒被擊碎，土粒定向排列; 土粒破碎，粒間聯(lián)結(jié)力被破土粒破碎，粒間聯(lián)結(jié)力被破壞而發(fā)生孔隙體積減小壞而發(fā)生孔隙體積減小; 氣被擠出或被壓縮等氣被擠出或被壓縮等水膜潤滑作用效果最佳水膜潤滑作用效果最佳; ; 尚沒有形成封閉氣泡，氣易于排出尚沒有形成封閉氣泡，氣易于排出; ; W Wop, d dmax顆粒表面水膜很薄，相對移動困難顆粒表面水膜很薄，相對移動困難 W Wop , d Wop ,

53、 d0.70.75Dr0.70.75 施工過程中要么風(fēng)干，要么就充分灑水，使土料飽和施工過程中要么風(fēng)干，要么就充分灑水，使土料飽和 3.3.壓實機理壓實機理3.23.2無黏性土壓實機理無黏性土壓實機理 4.1.4.1.擊實功能的影響擊實功能的影響闡明：填料的含水率過高或過低都是不利的。含水率過低，闡明：填料的含水率過高或過低都是不利的。含水率過低，填土遇水后容易引起濕陷；過高又將惡化填土的其他力學(xué)填土遇水后容易引起濕陷；過高又將惡化填土的其他力學(xué)性質(zhì)。因此，在實際施工中填土的含水率控制得當(dāng)與否，性質(zhì)。因此，在實際施工中填土的含水率控制得當(dāng)與否，不僅涉及到經(jīng)濟效益，而且影響到工程質(zhì)量不僅涉及到經(jīng)

54、濟效益，而且影響到工程質(zhì)量 0d擊數(shù)擊數(shù)403020飽和線飽和線土料的最大干密度和最優(yōu)含水量不土料的最大干密度和最優(yōu)含水量不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大逐漸增大,最優(yōu)含水量逐漸減小。然而，最優(yōu)含水量逐漸減小。然而，這種變化速率是遞減的。同時，光憑這種變化速率是遞減的。同時，光憑增加擊實功能來提高土的最大干密度增加擊實功能來提高土的最大干密度是有限的是有限的 當(dāng)含水量較低時擊數(shù)的影響較顯著。當(dāng)含水量較低時擊數(shù)的影響較顯著。當(dāng)含水量較高時，含水量與干密度關(guān)當(dāng)含水量較高時，含水量與干密度關(guān)系曲線趨近于飽和線，這時提高擊實系曲線趨近于飽和線，這時提高擊實功能

55、是無效的功能是無效的 4.4.土壓實的影響因素土壓實的影響因素4.2土類和級配的影響土類和級配的影響 擊實試驗表明，在相同擊實功能下，粘性土粘粒含量愈高或擊實試驗表明，在相同擊實功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水量愈大塑性指數(shù)愈大，壓實愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水量愈大 闡明：土的級配對土的壓實性影響很大。級配良好的土，闡明：土的級配對土的壓實性影響很大。級配良好的土，易于壓實，級配不良的土，不易壓實，因為級配良好的土易于壓實，級配不良的土，不易壓實，因為級配良好的土有足夠的細(xì)粒去充填較粗粒形成的孔隙，因而能獲得較高有足夠的細(xì)粒去充填較粗粒形成的

56、孔隙，因而能獲得較高的干密度的干密度 d 321constE 4.4.土壓實的影響因素土壓實的影響因素小結(jié)小結(jié)一一. . 室內(nèi)擊實試驗室內(nèi)擊實試驗 二二. . 細(xì)粒土的壓實性細(xì)粒土的壓實性 三三. . 粗粒土的壓實性粗粒土的壓實性 1.1.擊實曲線擊實曲線2.2.理論分析理論分析 3.3.影響因素影響因素4.4.壓實標(biāo)準(zhǔn)壓實標(biāo)準(zhǔn)1.1.擊實曲線擊實曲線2.2.理論分析理論分析 3.3.壓實標(biāo)準(zhǔn)壓實標(biāo)準(zhǔn) 五、土的壓實性1 1、分類的目的和原則、分類的目的和原則 土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在

57、成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同土類間作有價值的比較、評價、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)不同土類間作有價值的比較、評價、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗的交流驗的交流分類原則：分類原則：（1）.分類要簡明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測定方法簡單，使用方便（2）.土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性 五、土巖的工程分類 2 2、分類體系與方法、分類體系與方法 分類體系：分類體系：1.建筑地基土分類2.工程材料分類 側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對象為原狀土，側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對象為原狀土，例如：例如：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB

58、50007-2019)(GB50007-2019)地地基土分類方法見課本基土分類方法見課本P32P32） 側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對象為擾動土，按照粒組含量、級配指基工程。研究對象為擾動土，按照粒組含量、級配指標(biāo)和所含細(xì)粒的塑性高低分，例如：標(biāo)和所含細(xì)粒的塑性高低分，例如：土的分類標(biāo)準(zhǔn)土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ145-90)(GBJ145-90)工程用土的分類課本工程用土的分類課本P P）。）。 五、土巖的工程分類分類方法：分類方法：1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072019) 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