土力學(xué)-第二章土的物理性質(zhì)及分類

1、土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹

2、縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)土力學(xué)2.1概述概述土土粗粒土粗粒土細粒土細粒土碎石土碎石土砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土無粘性土無粘性土土力學(xué)土力學(xué)2.1概述概述土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)土力學(xué)指標的定義指標的定義2.2.2土的三相比例關(guān)系圖土的三相比例關(guān)系圖2.2.1指標的換算

3、指標的換算2.2.32.2土的三相比例指標土的三相比例指標土力學(xué)土力學(xué)2.2.1土的三相比例關(guān)系圖土的三相比例關(guān)系圖氣氣水水土粒土粒質(zhì)量質(zhì)量m體積體積Vmssm土粒質(zhì)量土粒質(zhì)量mwwm土中水質(zhì)量土中水質(zhì)量VssV土粒體積土粒體積VwwV土中水體積土中水體積VaaV土中氣體積土中氣體積mwsmmm（土的總質(zhì)量）（土的總質(zhì)量）VvawvVVV（土中孔隙體積）（土中孔隙體積）VawsVVVV（土的總體積）（土的總體積）土力學(xué)土力學(xué)指標的定義指標的定義2.2.2土的三相比例關(guān)系圖土的三相比例關(guān)系圖2.2.1指標的換算指標的換算2.2.32.2土的三相比例指標土的三相比例指標土力學(xué)土力學(xué)2.2.2指標的

4、定義指標的定義氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V1.三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）（1）土粒相對密度土粒相對密度ds（土粒比（土粒比重）重）：土粒質(zhì)量與同體積的土粒質(zhì)量與同體積的4時純水的質(zhì)量之比時純水的質(zhì)量之比 ( (無量綱）無量綱）11ssssVmd土粒相對密度變化范圍不大：一般，砂類土土粒相對密度變化范圍不大：一般，砂類土2.2.65652.692.69；粉性土；粉性土2.702.702.712.71；粉質(zhì)粘土；粉質(zhì)粘土2.722.722.732.73；粘土；粘土2.742.742.762.76。測定

5、方法：比重瓶法測定方法：比重瓶法s s土粒密度，單位體積土粒質(zhì)量土粒密度，單位體積土粒質(zhì)量w1 w1 純水在純水在4 40 0C C時的密度，時的密度，1g/cm1g/cm3 3土中有機質(zhì)含量增加，土粒相對密度減?。簾o機礦物土中有機質(zhì)含量增加，土粒相對密度減?。簾o機礦物2.62.62.82.8；有機質(zhì)有機質(zhì)2.42.42.52.5；泥炭；泥炭1.51.51.81.8土力學(xué)土力學(xué)1.三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）比重瓶法比重瓶法土粒的質(zhì)量dm比重瓶、水總質(zhì)量bwm比重瓶、水、土總質(zhì)量bwsmwTbwsdbwdsddmmmmd dw w

6、T TT T o oC C時純水或中性液體的比重。時純水或中性液體的比重。2.2.2指標的定義指標的定義土力學(xué)土力學(xué)氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V1.三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）（2）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，以百分數(shù)質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分數(shù)表示表示%100%100sssmmmmm測定方法：烘干法測定方法：烘干法土的含水量是標志土含水程度的一個重要物理指標。天土的含水量是標志土含水程度的一個重要物理指標。天然土層含水量變化范圍較大，與土的種類、埋藏條件及然土層含水量

7、變化范圍較大，與土的種類、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)。 2.2.2指標的定義指標的定義土力學(xué)土力學(xué)1.三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）土的含水量土的含水量%100mmmm :0221土的含水量2.2.2指標的定義指標的定義土力學(xué)土力學(xué)氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V1.三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）（3）土的密度土的密度：單位體積土單位體積土的質(zhì)量（的質(zhì)量（g/cmg/cm3 3) ) awswsVVVmmV

8、m測定方法：環(huán)刀法測定方法：環(huán)刀法一般情況下：粘性土一般情況下：粘性土1.81.82.0g/cm2.0g/cm3 3砂土砂土1.61.62.0g/cm2.0g/cm3 3 腐殖土腐殖土1.51.51.7g/cm1.7g/cm3 32.2.2指標的定義指標的定義土力學(xué)土力學(xué)1.三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）三個基本的三相比例指標（實驗室直接測定其數(shù)值）Vmm:12土的密度環(huán)刀法環(huán)刀法2.2.2指標的定義指標的定義土力學(xué)土力學(xué)（1 1）干密度）干密度d ：單位體積中固單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量體顆粒部分的質(zhì)量 （緊密程度）（緊密程度）氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)

9、量m體積體積VVv2.2.2指標的定義指標的定義Vmsd2.特殊條件下土的密度特殊條件下土的密度（2 2）飽和密度）飽和密度sat ：土體中孔土體中孔隙完全被水充滿時的土的密度隙完全被水充滿時的土的密度 （3 3）有效密度（浮密度）有效密度（浮密度） ：在地下水位以下，在地下水位以下，土單位體積土單位體積內(nèi)內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差差 wsatssVVmVVmvssatww1=1g/cm3土力學(xué)土力學(xué)2.2.2指標的定義指標的定義2.特殊條件下土的密度特殊條件下土的密度土的三相比例指標中的質(zhì)量密度指標共有土的三相比例指標中的質(zhì)量密度指標共有4個，土的密度個，土的密

10、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)的重相應(yīng)的重度也有度也有4個，土的重度個，土的重度 = =g g，飽和重度，飽和重度 sat= satg，干重，干重度度 d= dg g，浮重度，浮重度 = = g g (kN/m3)土單位體積的重力（即土的密度與重力加速度的乘積）稱土單位體積的重力（即土的密度與重力加速度的乘積）稱為為土的重力密度，簡稱重度土的重力密度，簡稱重度 。各密度與重度指標，在數(shù)值上有如下關(guān)系：各密度與重度指標，在數(shù)值上有如下關(guān)系：sat d sat d 土力學(xué)土力學(xué)氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積VVv2

11、.2.2指標的定義指標的定義3.描述土的孔隙體積相對含量的指標描述土的孔隙體積相對含量的指標（1 1）孔隙比）孔隙比e ：土中孔隙體土中孔隙體積與土粒體積之比積與土粒體積之比 svVVe %100VVnv（2 2）孔隙率）孔隙率n ：土中孔隙體積土中孔隙體積與總體積之比，以百分數(shù)表示與總體積之比，以百分數(shù)表示 孔隙比有小數(shù)表示?？梢杂脕碓u價天然土層的密實程度。一般孔隙比有小數(shù)表示?？梢杂脕碓u價天然土層的密實程度。一般e0.6e1.0e1.0的土是疏松的高壓縮性土的土是疏松的高壓縮性土孔隙比與孔隙率之間的關(guān)系孔隙比與孔隙率之間的關(guān)系-nneeen11或土力學(xué)土力學(xué)氣氣水水土粒土粒msmwmVsV

12、wVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積VVv2.2.2指標的定義指標的定義3.描述土的孔隙體積相對含量的指標描述土的孔隙體積相對含量的指標（3）土的飽和度土的飽和度Sr ：土土中孔隙水的體積與孔隙總中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分數(shù)表示體積之比，以百分數(shù)表示%100vrVVS飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土Sr= =0, ,飽和土飽和土Sr= =100%。砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài)砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài): : Sr50%稍濕；稍濕； 50Sr80%很濕；很濕； Sr80%飽和飽和土力學(xué)土力學(xué)指標的定義指標的定義2.2.2土的三相比例關(guān)系圖土的三相比例關(guān)

13、系圖2.2.1指標的換算指標的換算2.2.32.2土的三相比例指標土的三相比例指標土力學(xué)土力學(xué)氣氣水水土粒土粒2.2.3指標的換算指標的換算dsw Vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積VVv=edsw ds（1）w %100vrVVS11ssssVmdsvVVe%100VVnvVmsdVVmss%100%100sssmmmmmawswsVVVmmVmVVmvssat推導(dǎo)：推導(dǎo)：edVmws1)1 (11edVmwssd假設(shè)：假設(shè)：w1=w ,Vs=1,則eVVeV 1wswsssddVmwsswdmmwswsdmmm)1 ( edVmVVSsWVwVwr換算關(guān)換算關(guān)系式：系式：1)1 (1wsd

14、wsddeeedVVmwswVssat1)(edwswsat1) 1(eeVVnV1土力學(xué)土力學(xué)2.2.3指標的換算指標的換算【例】某土樣經(jīng)試驗測得體積為某土樣經(jīng)試驗測得體積為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，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對密度若土粒的相對密度ds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、孔隙比比e、飽和重度、飽和重度sat和浮重度和浮重度 【解】解】%98.11167167187%100smm3/87. 1100187cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100

15、167mkNgVmgsdd593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sde%7 .53593. 066. 21198. 0edSsr3/4 .10104 .20mkNwsat土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)土力學(xué)粘性土的物理狀態(tài)指標粘性土的物理狀態(tài)指標2.3.2粘性土的可塑性及界

16、限含水量粘性土的可塑性及界限含水量2.3.1粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性2.3.32.3粘性土的物理特征粘性土的物理特征土力學(xué)土力學(xué)2.3.1粘性土的可塑性及界限含水量粘性土的可塑性及界限含水量固態(tài)半固態(tài)固態(tài)半固態(tài) 可塑狀態(tài)可塑狀態(tài) 流動狀態(tài)流動狀態(tài)0 縮縮限限塑塑限限液液限限土中半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，土中半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積繼續(xù)逐漸縮小，直到則體積繼續(xù)逐漸縮小，直到體積不再收縮時，對應(yīng)土的體積不再收縮時，對應(yīng)土的界限含水量。用表示界限含水量。用表示S土由可塑狀態(tài)土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為半固態(tài)的轉(zhuǎn)為半固態(tài)的界限含水量界限含水量用表示用表示P土由可塑狀態(tài)土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)

17、為流動狀態(tài)轉(zhuǎn)為流動狀態(tài)的界限含水量的界限含水量用表示用表示L注：界限含水注：界限含水量都以百分數(shù)量都以百分數(shù)表示（表示（省去省去符號符號）土力學(xué)土力學(xué)2.3.1粘性土的可塑性及界限含水量粘性土的可塑性及界限含水量液塑限聯(lián)合測定儀液塑限聯(lián)合測定儀下沉深度為下沉深度為17mm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2mm處所對應(yīng)的含水量為塑限處所對應(yīng)的含水量為塑限 土力學(xué)土力學(xué)粘性土的物理狀態(tài)指標粘性土的物理狀態(tài)指標2.3.2粘性土的可塑性及界限含水量粘性土的可塑性及界限含水量2.3.1粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性2.3.32.3粘性土的物

18、理特征粘性土的物理特征土力學(xué)土力學(xué)2.3.2粘性土的物理狀態(tài)指標粘性土的物理狀態(tài)指標1.塑性指數(shù)塑性指數(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PLpI說明：說明：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 在一定程度上，塑性指數(shù)綜合反映了粘性土及其三相組成在一定程度上，塑性指數(shù)綜合反映了粘性土及其三相組成的基本特性。在工程上常按塑性指數(shù)對粘性土進行分

19、類的基本特性。在工程上常按塑性指數(shù)對粘性土進行分類土力學(xué)土力學(xué)2.3.2粘性土的物理狀態(tài)指標粘性土的物理狀態(tài)指標2.液性指數(shù)液性指數(shù)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 PPpLPLII說明：說明：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關(guān)系。當系。當IL0時時, ,P, ,土處于堅硬狀態(tài)土處于堅硬狀態(tài); ;當當IL1時時, ,L, ,土處土處于流動狀態(tài)；當于流動狀態(tài)；當I IL L 在在0 01 1之間時，之間時， P 1.0I IL L0.750.75，得土處于

20、軟塑狀態(tài)。，得土處于軟塑狀態(tài)。土力學(xué)土力學(xué)粘性土的物理狀態(tài)指標粘性土的物理狀態(tài)指標2.3.2粘性土的可塑性及界限含水量粘性土的可塑性及界限含水量2.3.1粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性2.3.32.3粘性土的物理特征粘性土的物理特征土力學(xué)土力學(xué)2.3.3粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性1.粘性土的活動度粘性土的活動度活動度活動度A是指是指塑性指數(shù)與粘粒（粒徑塑性指數(shù)與粘粒（粒徑0.002mm0.002mm的顆粒）含量百分的顆粒）含量百分數(shù)之比值數(shù)之比值 mIAP說明：說明：活動度可以把塑性指數(shù)很接近，但性質(zhì)差異比較大的土活動度可以把塑性

21、指數(shù)很接近，但性質(zhì)差異比較大的土區(qū)分開來區(qū)分開來。如把塑性指數(shù)相近的高嶺土（以高嶺石類礦物為主。如把塑性指數(shù)相近的高嶺土（以高嶺石類礦物為主的土，的土，A=0.29A=0.29 ）和皂土（以蒙脫石類礦物為主的土，）和皂土（以蒙脫石類礦物為主的土，A=1.11A=1.11）區(qū)分開來。區(qū)分開來。粒徑粒徑0.002mm0.002mm的顆粒含量百分數(shù)的顆粒含量百分數(shù)不活動粘性土不活動粘性土A A0.0750.075正常粘性土正常粘性土 0.0750.075A A1.251.251.25土力學(xué)土力學(xué)2.3.3粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性2.粘性土的靈敏度粘性土的靈敏度土的

22、靈敏度土的靈敏度S St t是以原狀土的強度與該土經(jīng)過重塑（尺寸、密度和是以原狀土的強度與該土經(jīng)過重塑（尺寸、密度和含水量不變，土的結(jié)構(gòu)性徹底破壞）后的強度之比來表示含水量不變，土的結(jié)構(gòu)性徹底破壞）后的強度之比來表示 uutqqS說明：說明：土的靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強，受擾動后土的強度降土的靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強，受擾動后土的強度降低就愈多低就愈多重塑試樣的無側(cè)限抗壓強度，重塑試樣的無側(cè)限抗壓強度，kPakPa根據(jù)靈敏度可將飽和粘性土分為：低靈敏（根據(jù)靈敏度可將飽和粘性土分為：低靈敏（11S St t2)2)、中靈、中靈敏（敏（224)4)原狀試樣的無側(cè)限抗壓強度，原狀試樣的無側(cè)限抗壓強度

23、，kPakPa對于飽和粘性對于飽和粘性土的靈敏度土的靈敏度S St t天然狀態(tài)下粘性土通常都具有一定的結(jié)構(gòu)性，受到擾動時，天然狀態(tài)下粘性土通常都具有一定的結(jié)構(gòu)性，受到擾動時，結(jié)構(gòu)破壞，土的強度降低和壓縮性增大結(jié)構(gòu)破壞，土的強度降低和壓縮性增大土力學(xué)土力學(xué)2.3.3粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性3.粘性土的觸變性粘性土的觸變性土的觸變性土的觸變性是指是指當擾動停止后，土的抗剪強度隨時間逐漸部分當擾動停止后，土的抗剪強度隨時間逐漸部分恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)特征特征原始粘聚力原始粘聚力（電分子力）（電分子力）固化粘聚力固化粘聚力（膠結(jié)物）（膠結(jié)物）

24、擾動擾動破壞破壞（或部分或部分）停止停止擾動擾動原始粘聚力原始粘聚力（部分恢復(fù)）（部分恢復(fù)）固化粘聚力固化粘聚力（短期無法（短期無法恢復(fù)）恢復(fù)）土體土體強度強度部分部分恢復(fù)恢復(fù)土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)土力學(xué)2.4無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.4.1砂土的相對密實度砂土的相對密實度 土的密實

25、度土的密實度指單位體積土中固體顆粒的含量。無粘性土的密指單位體積土中固體顆粒的含量。無粘性土的密實度與其工程性質(zhì)有著密切關(guān)系。呈密實狀態(tài)時，強度較大，是實度與其工程性質(zhì)有著密切關(guān)系。呈密實狀態(tài)時，強度較大，是良好的天然地基；呈稍密、松散狀態(tài)時則是軟弱地基，尤其是飽良好的天然地基；呈稍密、松散狀態(tài)時則是軟弱地基，尤其是飽和的粉、細砂，穩(wěn)定性很差，易液化。和的粉、細砂，穩(wěn)定性很差，易液化。minmaxmaxeeeeDr相對密實度相對密實度Dre emaxmax砂土在最松散時的孔隙比砂土在最松散時的孔隙比e eminmin砂土在最密實時的孔隙比砂土在最密實時的孔隙比e e砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土

26、在天然狀態(tài)下的孔隙比當當Dr=0=0時，時， e= = e emaxmax ，表示土處于最疏松狀態(tài)表示土處于最疏松狀態(tài); ;當當Dr= =1.0時，時， e= = e eminmin ，表示土體處于最密實狀態(tài)，表示土體處于最密實狀態(tài)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密實狀態(tài)密實狀態(tài)優(yōu)點：優(yōu)點：計入土的級配因素，理論上比較完善。計入土的級配因素，理論上比較完善。缺點：缺點：天然孔隙比難以獲取，且天然孔隙比難以獲取，且e emaxmax, ,e eminmin的測定受的測定受人為的影響較大。人為的影響較大。土力學(xué)土力學(xué)2.4無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.4

27、.2無粘性土密實度劃分的其他方法無粘性土密實度劃分的其他方法密實度密實度礫石、粗砂、中砂礫石、粗砂、中砂 細砂、粉砂細砂、粉砂 密實密實中密中密稍密稍密松散松散e0.600.60e0.750.75e0.850.85e0.95e0.85e0.95e0.700.70e0.85土力學(xué)土力學(xué)2.4無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.4.2無粘性土密實度劃分的其他方法無粘性土密實度劃分的其他方法密實度密實度按按N評定砂土密實度評定砂土密實度 松散松散稍密稍密中密中密密實密實N1010N1515N30N30密實度密實度按按N63.5評定碎石土密實度評定碎石土密實度 松散松散稍密稍密中密中密密實密實N63.

28、55 5N63.510 10N63.520N63.520見書見書P43P43土力學(xué)土力學(xué)2.3.3粘性土的活動度、靈敏度和觸變性粘性土的活動度、靈敏度和觸變性【例】某單位體積砂土試樣某單位體積砂土試樣, ,試驗測定土粒相對密度試驗測定土粒相對密度ds=2.7, ,含水量含水量=9.43%, ,天然密度天然密度=1.66/cm3。已知砂樣最密實狀已知砂樣最密實狀態(tài)時稱得干砂質(zhì)量態(tài)時稱得干砂質(zhì)量ms1=1.62g, ,最疏松狀態(tài)時稱得干砂質(zhì)量最疏松狀態(tài)時稱得干砂質(zhì)量ms2=1.45g。求此砂土的相對密度求此砂土的相對密度Dr, ,并判斷砂土所處的密并判斷砂土所處的密實狀態(tài)實狀態(tài) 【解】解】78.

29、0166. 1)0943. 01 (7 . 21)1 (sde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. 1cmgVmsd67.01maxmindwsde砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比32min/45. 1cmgVmsd86.01minmaxdwsde42.0minmaxmaxeeeeDr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)土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實

30、度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)土力學(xué)2.5粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.5.1粉土的概念粉土的概念砂土砂土為粒徑為粒徑2mm2mm的顆粒含量不超過全重的的顆粒含量不超過全重的50%,50%,粒徑粒徑0.075mm0.075mm的的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重的5050的土；的土；粉砂粉砂為粒徑為粒徑0.075mm0.075mm的顆粒含量不超過全重的的顆粒含量不超過全重的8585、超過全重、超過全重的的5050的土；的土；粉土粉土為粒徑為粒徑0.075mm0.075mm的顆粒

31、含量不超過全重的的顆粒含量不超過全重的5050、塑性指數(shù)、塑性指數(shù)I IP P1010的土的土現(xiàn)行國標現(xiàn)行國標建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB5007-2002)GB5007-2002)和和巖土工程勘察規(guī)巖土工程勘察規(guī)范范（GB50021-2001)GB50021-2001)中將土中粗粒粒組的下限粒徑，也是（極細）砂粒粒中將土中粗粒粒組的下限粒徑，也是（極細）砂粒粒組的下限粒徑，定為組的下限粒徑，定為0.075mm0.075mm。避免了繁復(fù)的沉降分析法測定土粒粒徑。避免了繁復(fù)的沉降分析法測定土粒粒徑。把顆粒級配中的極細砂粒（把顆粒級配中的極細砂粒（0.10.10.075mm)0.

32、075mm)和粉粒（和粉粒（0.0750.0750.005mm0.005mm）兩粒組含量占絕大多數(shù)，土粒與土中水之間的相互作用，）兩粒組含量占絕大多數(shù)，土粒與土中水之間的相互作用，易于液化接近砂土的性質(zhì)；又易于濕陷、凍脹接近粘土的性質(zhì)，這類易于液化接近砂土的性質(zhì)；又易于濕陷、凍脹接近粘土的性質(zhì)，這類土定名為土定名為粉性土粉性土，簡稱，簡稱粉土粉土。土力學(xué)土力學(xué)2.5粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.5.1粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度巖土工程勘察規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001)GB50021-2001)中規(guī)定，粉土中規(guī)定，粉土密實度密實度和和濕度濕度分別根據(jù)分別根據(jù)

33、孔隙比孔隙比e e和和含水量含水量（）劃分，見下表：（）劃分，見下表：粉土密實度分類粉土密實度分類密實度密實度孔隙比孔隙比e e 稍密稍密中密中密密實密實e0.900.75 e0.90e0.75粉土濕度分類粉土濕度分類濕度濕度含水量含水量（）（）稍濕稍濕濕濕很濕很濕 30土力學(xué)土力學(xué)第第2章土的物理性質(zhì)及分類章土的物理性質(zhì)及分類2.1 概述概述2.2 土的三相比例指標土的三相比例指標2.3 粘性土的物理特征粘性土的物理特征2.4 無粘性土的密實度無粘性土的密實度2.5 粉土的密實度和濕度粉土的密實度和濕度2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.7 土的分類土的分類土力學(xué)

34、土力學(xué)2.6土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.6.1土的脹縮性土的脹縮性%10000VVVwefV V0 0土樣原有體積（土樣原有體積（mlml）；）；V Vw w土樣在水中膨脹穩(wěn)定后的體土樣在水中膨脹穩(wěn)定后的體積（積（mlml）土力學(xué)土力學(xué)2.6土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性2.6.2土的濕陷性土的濕陷性0hhhpps 在固結(jié)儀中將原狀試樣逐級加壓到實際在固結(jié)儀中將原狀試樣逐級加壓到實際受到的壓力受到的壓力p p，等它壓縮穩(wěn)定后測得試樣高，等它壓縮穩(wěn)定后測得試樣高度度h hp p, ,然后加水浸濕，測得下沉穩(wěn)定后的高然后加水浸濕，測得下沉穩(wěn)定后的高

35、度度hhp p，h h0 0為土樣原始高度。為土樣原始高度。s s 0.015 50%50%）砂類土的分類（礫粒組含量砂類土的分類（礫粒組含量50%50%）1.巨粒土和粗粒土的分類標準巨粒土和粗粒土的分類標準土力學(xué)土力學(xué)2.7.1土的分類原則和標準土的分類原則和標準2.細粒土的分類標準細粒土的分類標準 細粒土是指粗粒組（細粒土是指粗粒組（0.075d60mm0.075d60mm）含量少于）含量少于2525的的土。土。細粒土按塑性圖進行細分細粒土按塑性圖進行細分高液限粘土高液限粘土低液限粘土低液限粘土高液限粉土高液限粉土低液限粉土低液限粉土圖中液限為圖中液限為17mm液限液限土力學(xué)土力學(xué)2.7.

36、1土的分類原則和標準土的分類原則和標準2.細粒土的分類標準細粒土的分類標準 若細粒土內(nèi)粗粒含量為若細粒土內(nèi)粗粒含量為25255050，則該土屬于，則該土屬于含粗含粗粒的細粒土粒的細粒土。這類土的分類仍按塑性圖進行劃分：。這類土的分類仍按塑性圖進行劃分：u當粗粒土中礫粒組占優(yōu)勢時，稱含礫細粒土，應(yīng)在細粒當粗粒土中礫粒組占優(yōu)勢時，稱含礫細粒土，應(yīng)在細粒土代號后綴代號土代號后綴代號G Gu當粗粒土中砂粒組占優(yōu)勢時，稱含砂細粒土，應(yīng)在細粒當粗粒土中砂粒組占優(yōu)勢時，稱含砂細粒土，應(yīng)在細粒土代號后綴代號土代號后綴代號S Su若細粒土內(nèi)含部分有機質(zhì)，則土名前加若細粒土內(nèi)含部分有機質(zhì)，則土名前加“有機質(zhì)有機質(zhì)

37、”，就，就在有機質(zhì)細粒土的代號后綴以代號在有機質(zhì)細粒土的代號后綴以代號O O土力學(xué)土力學(xué)建筑地基土的分類建筑地基土的分類2.7.2土的分類原則和標準土的分類原則和標準2.7.1公路橋涵地基土的分類公路橋涵地基土的分類（了解）（了解）2.7.32.7土的分類土的分類公路基土的分類公路基土的分類（了解）（了解）2.7.4土力學(xué)土力學(xué)2.7.2建筑地基土的分類建筑地基土的分類1.按沉積年代和地質(zhì)成因劃分按沉積年代和地質(zhì)成因劃分 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（GB50007-2002GB50007-2002）和）和巖巖土工程勘察規(guī)范土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001GB50021-2

38、001）分類體系的主要特點）分類體系的主要特點是，在考慮劃分標準時，注重土的天然結(jié)構(gòu)特性和強度，是，在考慮劃分標準時，注重土的天然結(jié)構(gòu)特性和強度，并始終與土的主要工程特性變形和強度特征緊密聯(lián)系。并始終與土的主要工程特性變形和強度特征緊密聯(lián)系。按沉積年代劃分按沉積年代劃分: : (1)(1)老沉積土：老沉積土：第四紀晚更新世第四紀晚更新世Q Q3 3及其以前及其以前沉積的土，一般呈超固結(jié)狀態(tài)，具有較高的結(jié)構(gòu)強度；沉積的土，一般呈超固結(jié)狀態(tài)，具有較高的結(jié)構(gòu)強度；(2)(2)新新近沉積土：近沉積土：第四紀全新世近期沉積的土，一般呈欠固結(jié)狀態(tài)，第四紀全新世近期沉積的土，一般呈欠固結(jié)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)強度很底。

39、結(jié)構(gòu)強度很底。按地質(zhì)成因劃分按地質(zhì)成因劃分: : 殘積土殘積土、坡積土坡積土、洪積土洪積土、沖積土沖積土、湖積湖積土土、海積土海積土、風(fēng)積土風(fēng)積土和和冰積土冰積土。土力學(xué)土力學(xué)2.7.2建筑地基土的分類建筑地基土的分類2.按顆粒級配（粒度成分）和塑性指數(shù)劃分按顆粒級配（粒度成分）和塑性指數(shù)劃分(1)(1)碎石土碎石土 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重50%的土稱為碎石土的土稱為碎石土土的名稱土的名稱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

40、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配顆粒級配粒徑大于粒徑大于200mm的顆的顆粒含量超過全重粒含量超過全重50粒徑大于粒徑大于20mm的顆粒的顆粒含量超過全重含量超過全重50粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒的顆粒含量超過全重含量超過全重50注：注：定名時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定定名時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類碎石土的分類土力學(xué)土力學(xué)2.7.2建筑地基土的分類建筑地基土的分類2.按顆粒級配（粒度成分）和塑性指數(shù)劃分按顆粒級配（粒度成分）和塑性指數(shù)劃分(2)(2)砂土砂土 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的顆粒含量不超過全重50%，且粒徑大于且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重的的顆粒含量超過全重的50的土稱為砂土的土稱為砂土土的名稱土的名稱礫砂礫砂粗砂粗砂中砂中砂細砂細砂粉砂粉砂顆粒級配顆粒級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：定名時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定定名時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定粒徑大于粒徑大于0.5m