1-土的物理性質(zhì)指標與分類課件(PPT 95頁)

1、第1章 土的物理性質(zhì)及工程分類1第1頁，共95頁。第一章 土的物理性質(zhì)指標與工程分類1-1 土的形成土是松散顆粒的堆積物，是巖石風化的產(chǎn)物（人工破碎；堆石壩的壩殼料；相當于物理風化）。土是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)或弱膠結(jié)的顆粒堆積物。根據(jù)來源分：有機土和無機土巖石風化分為物理風化和化學風化。物理風化：巖石經(jīng)受風、霜、雨、雪的侵蝕，或受波浪的沖擊、地震等引起各種力的作用，溫度的變化、凍脹等因素使整體巖石產(chǎn)生裂隙、崩解碎裂成巖塊、巖屑的過程。2第2頁，共95頁。1.1 土的形成土是巖石經(jīng)過風化后在不同條件下形成的自然歷史的產(chǎn)物搬運、沉積形成過程形成條件物理力學性質(zhì) 風化土地球影響巖石地球3第3頁，共

2、95頁?；瘜W風化：巖體（或巖塊、巖屑）與氧氣、二氧化碳等各種氣體、水和各種水溶液等物質(zhì)相接觸，經(jīng)氧化、碳化和水化作用，使這些巖石或巖屑逐漸產(chǎn)生化學變化，分解為極細顆粒的過程。特征：物理風化：量變過程，形成的土顆粒較粗；化學風化：質(zhì)變過程，形成的土顆粒很細。對一般的土而言，通常既經(jīng)歷過物理風化，又有化學風化，只不過哪種占優(yōu)而已。1-1 土的形成4第4頁，共95頁。土從其堆積或沉積的條件來看可分為：殘積土：巖石風化后仍留在原地的堆積物。特點：濕熱地帶，粘土，深厚，松軟，易變； 寒冷地帶，巖塊或砂，物理風化，穩(wěn)定。1-1 土的形成5第5頁，共95頁。運積土：巖石風化后經(jīng)流水、風和冰川以及人類活動等搬

3、運離 開生成地點后再沉積下來的堆積物。又分為沖積土、風積土、冰磧土和沼澤土等。 沖積土：由水流沖積而成；顆粒分選、渾圓光滑風積土：由風力帶動土粒經(jīng)過一段搬運距離后沉積下來的堆積物；沒有層理、細砂或粉粒；黃土冰磧土：由冰川剝落、搬運形成的堆積物；不成層、從漂石到粘粒沼澤土：在沼澤地的沉積物；含有機質(zhì)、壓縮性高、強度低1-1 土的形成6第6頁，共95頁。氣相固相液相+構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響土體次要作用1-2 土的組成7第7頁，共95頁。1-2 土的組成土是固體顆粒、水和空氣的混合物，常稱土為三相系。 固相：土的顆粒、粒間膠結(jié)物； 液相：土體孔隙中的水； 氣相：孔隙中的空氣。8第8頁，共95

4、頁。當土骨架的孔隙全部被水占滿時，這種土稱為飽和土；當土骨架的孔隙僅含空氣時，就成為干土；一般在地下水位以上地面以下一定深度內(nèi)的土的孔隙中兼含空氣和水，此時的土體屬三相系，稱為濕土。根據(jù)土的粘性分：粘性土：顆粒很細；無粘性土：顆粒較粗，甚至很大。砂、碎石、甚 至堆石（直徑幾十cm甚至1m）1-2 土的組成 不同類型的土9第9頁，共95頁。一、土的固相 土的固相物質(zhì)包括無機礦物顆粒和有機質(zhì)，是構(gòu)成土的骨架最基本的物質(zhì)，稱為土粒。對土粒應(yīng)從其礦物成分、顆粒的大小和形狀來描述。（一）成土礦物：原生礦物，次生礦物 原生礦物是指巖漿在冷凝過程中形成的礦物，如石英、長石、云母等。 次生礦物是由原生礦物經(jīng)過

5、風化作用后形成的新礦物，如三氧化二鋁、三氧化二鐵、次生二氧化硅、粘土礦物以及碳酸鹽等。1-2 土的組成10第10頁，共95頁。一、土的固相（二）土粒的大小和土的級配粒組：把工程性質(zhì)相近的土粒合并為一組；某粒組的土粒含量定義為該粒組的土粒質(zhì)量與干土總質(zhì)量之比土的級配：土中各種大小的粒組中土粒的相對含量。我國GB50021-94巖土工程勘察規(guī)范的粒組劃分標準可參見表1-1。1-2 土的組成粒 組 名 稱粒 組 范 圍 /mm粒 組 名 稱粒 組 范 圍 /mm漂石（塊石）粒組 200 砂粒粒組 0.0752卵石（碎石）粒組 20200 粉粒粒組 0.0050.075 礫石粒組 220粘粒粒組 0.

6、075mm 密度計法：粒徑0.075mm 聯(lián)合測定：既有粒徑0.075mm 1-2 土的組成13第13頁，共95頁。（三）顆粒大小分析試驗1.篩分法利用一套孔徑由大到小的篩子，將按規(guī)定方法取得的一定質(zhì)量的干試樣放入一次疊好的篩中，置振篩機上充分振搖后，稱出留在各級篩上的土粒的質(zhì)量，按下式計算出小于某土粒粒徑的土粒含量百分數(shù)X（）式中：mi，m分別為小于某粒徑的土粒質(zhì)量及試樣總質(zhì)量1-2 土的組成14第14頁，共95頁。105.02.01.00.50.250.1200g101618242238721009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)P（）105.01.00.50.

7、100.050.010.0050.001粒徑(mm)P%958778665536土的粒徑級配累積曲線水分法粒徑(mm)0.050.010.005百分數(shù)P(%)2613.5101-2 土的組成15第15頁，共95頁。2.密度計法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方法。通過密度計測定土水懸濁液的密度來確定。1-2 土的組成16第16頁，共95頁。3.土的級配曲線 1-2 土的組成1-1 顆粒分析試驗曲線17第17頁，共95頁。(四)顆粒分析試驗曲線的主要用途按粒徑分布曲線可求得：（1）土中各粒組的土粒含量，用于粗粒土的分類和大致評估土的工程性質(zhì)；（2）某些特性粒徑，

8、用于建筑材料的選擇和評價土級配的好壞。根據(jù)某些特征粒徑，可得到兩個有用的指標，即不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc，它們的定義為： （12）1-2 土的組成18第18頁，共95頁。 (13)式中：d10，d30和d60為粒徑分布曲線上小于某粒徑的土粒含量分別為10，30和60時所對應(yīng)的粒徑。d10稱為有效粒徑； d60稱為限制粒徑。1-2 土的組成19第19頁，共95頁。土的級配的好壞可由土中的土粒均勻程度和粒徑分布曲線的形狀來決定，而土粒的均勻程度和曲線的形狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來衡量。Cu小，曲線陡； Cu大，易壓密；Cc過大，臺階在d10d30間； Cc過小，臺階在d30d60間；規(guī)范：

9、純凈礫、砂，Cu=5，且Cc=13時，級配良好，否則，不良。1-2 土的組成20第20頁，共95頁。二、土的液相（一）吸著水 強吸著水性質(zhì)接近于固體，冰點很低，沸點較高，且不能傳遞壓力。 弱吸著水也稱為薄膜水，不能傳遞壓力，也不能在孔隙水中自由流動，但它可以因電場引力的作用從水膜厚的地方向水膜薄的地方轉(zhuǎn)移。由于它的存在，使土具有塑性、粘性、影響土的壓縮性和強度，并使土的透水性變小。吸著水厚度影響因素：成土礦物；陽離子濃度及化學性質(zhì)(陽離子價低,厚; 陽離子濃度高,薄)。1-2 土的組成21第21頁，共95頁。（二）自由水離開土顆粒表面較遠，不受土顆粒電分子引力作用，且可自由移動的水稱為自由水。

10、（分為毛細管水和重力水）1.毛細管水土中存在許多大小不同的相互連通的彎曲孔道，由于水分子與土粒分子之間的附著力和水氣界面上的表面張力，于是，將引起迫使相鄰土粒相互積緊的壓力，這個壓力稱為毛管水壓力。1-2 土的組成22第22頁，共95頁。2.重力水在重力或水位差作用下能在土中流動的自由水稱微重力水。具有溶解能力，能傳遞靜水和動水壓力，對土顆粒有浮力作用。當它在土孔隙中流動時，對所流經(jīng)的土體施加滲流力（亦稱動水壓力、滲透力），計算中應(yīng)考慮其影響。1-2 土的組成23第23頁，共95頁。三、土的氣相存在土中的氣體分為兩種基本類型：一種是與大氣連通的氣體；另一種是與大氣不連通的以氣泡形式存在的封閉氣

11、體。1-2 土的組成24第24頁，共95頁。一、土的結(jié)構(gòu)（一）單粒結(jié)構(gòu)1-3 土的結(jié)構(gòu)25第25頁，共95頁。一、土的結(jié)構(gòu)（二）蜂窩狀結(jié)構(gòu)1-3 土的結(jié)構(gòu)26第26頁，共95頁。二、土的結(jié)構(gòu)（三）絮狀結(jié)構(gòu) 角、邊與面接觸時凈引力最大，因此絮狀結(jié)構(gòu)的特征是土粒之間以角、邊與面的接觸或邊與邊的搭接形式為主。這種結(jié)構(gòu)的土粒呈任意排列，具有較大的孔隙，其強度低，壓縮性高，對擾動比較敏感。1-3 土的結(jié)構(gòu) 土的絮狀結(jié)構(gòu) 27第27頁，共95頁。1-4 土的物理性質(zhì)指標可分為兩類：一類是必須通過試驗測定的，如含水率、密度和土粒比重，稱為直接指標；另一類是根據(jù)直接指標換算的，如孔隙比、孔隙率、飽和度等，稱為

12、間接指標。 土的三相圖28第28頁，共95頁。一、試驗直接測定的物理性質(zhì)指標（一）土的密度與重度土的密度定義為單位體積土的質(zhì)量，用表示，單位為Mg/m3(或g/cm3)。表達式如下： （1-4） 對于粘性土，土的密度常用環(huán)刀法測定。1-4 土的物理性質(zhì)指標29第29頁，共95頁。土的重度亦稱為容重，定義為單位體積土的重量，用表示，單位為kN/m3。表達式如下： （1-5）式中：W土的重量，單位為kN； g重力加速度。1-4 土的物理性質(zhì)指標30第30頁，共95頁。（二）土粒比重Gs土粒比重定義為土粒的質(zhì)量（或重量）與同體積4時純水的質(zhì)量（或重量）之比（無因次），其表達式為： （1-6） 或 （

13、1-7）式中： 土粒的密度，即土粒單位體積的質(zhì)量； 4時純水的密度，1.0g/cm3 4時純水的重度。1-4 土的物理性質(zhì)指標土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度31第31頁，共95頁。土粒比重常用比重瓶法測定，事先將比重瓶注滿純水，稱瓶加水的質(zhì)量。然后把烘干土若干克裝入該空比重瓶內(nèi)，再加純水至滿，稱瓶加土加水的質(zhì)量，按下式計算土粒比重： （1-8）式中：m1瓶+水的質(zhì)量； m2瓶+土+水的質(zhì)量； ms烘干土的質(zhì)量； t C時蒸餾水的比重。1-4 土的物理性質(zhì)指標32第32頁，共95頁。 m0 ms m1 m2 空瓶質(zhì)量 烘干土的質(zhì)量 瓶+水的質(zhì)量 瓶+土+水的質(zhì)量 m1+ms瓶+水（滿）的質(zhì)量+干

14、土的質(zhì)量； m1+ms-m2與土粒體積相同的水的質(zhì)量。比重瓶法33第33頁，共95頁。（三）土的含水率w土的含水率，曾稱為含水量，定義為土中水的質(zhì)量與土粒的質(zhì)量之比，以百分數(shù)表示，其表達式為： （1-9）測定含水率常用的方法是烘干法，先稱出天然土的質(zhì)量，然后放在烘箱中，在100105常溫下烘干，稱得干土質(zhì)量，按上式可算得。1-4 土的物理性質(zhì)指標34第34頁，共95頁。二、間接換算得物理性質(zhì)指標（一）土的孔隙比e定義：土中孔隙的體積與土粒的體積之比，以小數(shù)表示，其表達式為： （1-10）（二）土的孔隙率n定義：土中孔隙的體積與土的總體積之比，或單位體積內(nèi)孔隙的體積，以百分數(shù)表示，其表達式為：

15、（1-11） 1-4 土的物理性質(zhì)指標35第35頁，共95頁。（三）土的飽和度Sr定義：土中孔隙水的體積與孔隙體積之比，以百分數(shù)表示，其表達式為： （1-12）1-4 土的物理性質(zhì)指標36第36頁，共95頁。土的干重度：單位體積內(nèi)土粒的重量，表達式為： （1-14）土烘干，體積要減小，因而，土的干密度不等于烘干土的密度。土的干密度或干重度也是評定土密實程度的指標，干密度或干重度愈大表明土愈密實，反之愈疏松。（四）干密度d與干重度d土的干密度：單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量，表達式： （1-13）1-4 土的物理性質(zhì)指標37第37頁，共95頁。（五）飽和密度sat與飽和重度sat飽和密度定義：土中孔隙完全

16、被水充滿土處于飽和狀態(tài)時單位體積土的質(zhì)量。表達式為： （1-15）1-4 土的物理性質(zhì)指標38第38頁，共95頁。在飽和狀態(tài)下，單位體積土的重量稱為飽和重度，其表達式為： （1-16）1-4 土的物理性質(zhì)指標39第39頁，共95頁。（六）浮密度與浮重度（有效重度） 土在水下，受到水的浮力作用，其有效重量減小，因此提出了浮重度，即有效重度的概念，其表達式為： （1-17）1-4 土的物理性質(zhì)指標40第40頁，共95頁。與其相應(yīng)，提出了浮密度的概念，土的浮密度是單位體積內(nèi)的土粒質(zhì)量與同體積水質(zhì)量之差，其表達式為： （1-18） 或 （1-19）從上述四種土的密度或重度的定義可知，同一土樣各種密度或

17、重度在數(shù)值上有如下關(guān)系：1-4 土的物理性質(zhì)指標41第41頁，共95頁。三、物理性質(zhì)指標間的換算常用的土的物理指標共有九個。已知其中任意三個，通過換算可以求出其余的六個。（一）孔隙比與孔隙率的關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒的體積為1，則 可知，孔隙的體積Vv為e，土體的體積V為（1e），于是有： （1-20） 或 （1-21）三相示意圖（a）1-4 土的物理性質(zhì)指標42第42頁，共95頁。（二）干密度與濕密度和含水率的關(guān)系設(shè)土體的體積V為1，則d = ms /V，土體內(nèi)土粒的質(zhì)量ms為d，由w= mw / ms水的質(zhì)量mw為w d。于是，按式（14）的定義可得： 或 （1-22）1-4 土的物理性質(zhì)指標43

18、第43頁，共95頁。（三）孔隙比與比重和干密度的關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒的體積為1，則按 ，孔隙的體積Vv為e；由s ms / Vs得土粒的質(zhì)量ms為s。于是，按d的定義可得：應(yīng)用式（16）整理得： (1-23)1-4 土的物理性質(zhì)指標44第44頁，共95頁。（四）飽和度與含水率、比重和孔隙比得關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒的體積為1，則按e=Vv/Vs得體積vv=e；由s ms / Vs得土粒的質(zhì)量ms=s。按w= mw / ms ，水得質(zhì)量mw=ws，則水得體積vw= mw / w =ws/w。于是，S （1-24）當土飽和時，即Sr為100，則： （1-25）式中：wsat飽和含水率。1-4 土的物理性質(zhì)指標

19、45第45頁，共95頁。（五）浮密度與比重和孔隙比得關(guān)系設(shè)土體內(nèi)土粒體積為1，則按e=Vv/V ，孔隙的體積Vv為e；由s ms / Vs得土粒的質(zhì)量ms為s。于是，按式（118）可 （1-26）1-4 土的物理性質(zhì)指標46第46頁，共95頁。【例題12】某一塊試樣在天然狀態(tài)下的體積為60cm3，稱得其質(zhì)量為108g，將其烘干后稱得質(zhì)量為96.43g，根據(jù)試驗得到的土粒比重Gs為2.7，試求試樣的濕密度、干密度、飽和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和飽和度?！窘狻浚?）已知V60cm3，m=108g，則由式（14）得 =mv=180/ 60=1.8g/cm31-4 土的物理性質(zhì)指標47第47頁，共

20、95頁。（2）已知ms=96.43g，則 mw=mms=10896.43=11.57g按式（18），于是 w= mwms11.5796.43=12%（3）已知Gs=2.7，則 Vs= ms /s=96.43 2.735.7cm3 Vv=V Vs =6035.724.3cm3按式（111），于是1-4 土的物理性質(zhì)指標（4）按式（112） n= Vv/V24.3 60=40.5（5）根據(jù)w的定義 Vw = mw/w=11.57 111.57cm3 于是按式（113） Sr= Vw/Vv=11.57 24.348=24.3 35.7=0.6848第48頁，共95頁。【例Braja M. Das A

21、dvanced Soil Mechanics p.5】 For a soil in natural state, given e=0.8, Gs=2.68 and w=24%.(a) Determine the moist unit weight, dry unit weight, and degree of saturation.(b) If the soil is made completely saturated by adding water,what would its moisture content be at that time? Also find the saturated

22、 unit weight.（e unchanged） 某土樣在天然狀態(tài)下的孔隙比 e=0.8，土粒比重 Gs=2.68，含水量=24%，求：(a) 天然狀態(tài)下的重度、干重度和飽和度；(b)若該土樣加水后，達到飽和狀態(tài)，計算飽和時的含水量及飽和重度(假定土的孔隙比保持不變)。1-4 土的物理性質(zhì)指標49第49頁，共95頁。解:(a)(b)1-4 土的物理性質(zhì)指標50第50頁，共95頁?！纠?A saturated soil sample weighs 0.4N and its volume is 21.5 cm3. The weight and the volume are 0.33N and

23、 15.7 cm3after being non-completely (partly) dried in an oven for a period. The corresponding degree of saturation is 75%.Determine the water content w, void ration e and dry unit weight d before drying.【例1-3】某飽和土樣重0.4N ，體積為21.5 cm3。放入烘箱內(nèi)烘一段時間后取出，稱得其重量為0.33N，體積減小至15.7 cm3，飽和度為75% 。試求該土樣烘烤前的含水量 w、孔隙比

24、 e 及干容重 d 。1-4 土的物理性質(zhì)指標51第51頁，共95頁。解：設(shè)烘一段時間后，孔隙體積為Vv2，孔隙水所占體積為Vw2，則：在烘后狀態(tài)：在烘前狀態(tài)：聯(lián)立求解得：1-4 土的物理性質(zhì)指標 =4.8cm3，=3.6cm352第52頁，共95頁。1-10 實驗測得某土樣的孔隙比e=0.72，土顆粒的比重Gs=2.61。求：(1) 孔隙率、干密度及飽和密度；(2) 若該土樣的飽和度為60%，計算其天然重度。For a soil in natural state, given e=0.72, and Gs=2.61.(a) Determine the porosity, dry unit w

25、eight, and saturated unit weight.(b) If degree of saturation of the soil is 60%, calculate the unit weight.53第53頁，共95頁。1-11 畫土的三相圖，設(shè)，試證明：54第54頁，共95頁。密實度如何衡量?單位體積中固體顆粒含量的多少 或 孔隙含量的多少優(yōu)點：簡單方便缺點：不能反映級配的影響 只能用于同一種土對策相對密度干容重d或孔隙比e或孔隙率nemin = 0.35emin = 0.201-5 無粘性土的相對密實度、 粘性土的稠度及土的壓實性55第55頁，共95頁。1-5 無粘性土的

26、相對密實度、 粘性土的稠度及土的壓實性一、無粘性土的相對密實度常用相對密實度Dr來衡量無粘性土的松緊程度，其定義為 （1-27）式中：Dr相對密實度； emax無粘性土處在最松狀態(tài)時的孔隙比； emin無粘性土處在最密狀態(tài)時的孔隙比； e0無粘性土得天然孔隙比或填筑孔隙比。56第56頁，共95頁。按式（123）可得相對密實度得使用表達式 （1-28）式中：dmax無粘性土的最大干密度； dmin無粘性土的最小干密度； d無粘性土的天然干密度或填筑干密度。將風干的無粘性土試樣用漏斗法測定其最小干密度，用振擊法測定其最大干密度。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性注意：室內(nèi)測得

27、理論上的最大與最小孔隙比有時很困難57第57頁，共95頁。在工程上，用相對密實度Dr劃分無粘性土的狀態(tài)如下： 0Dr1/3 疏松的 1/3Dr2/3 中密的 2/3Dr1 密實的1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性58第58頁，共95頁。A sample of sand, given =14.7 kN/m3, w=13%, dmin=12kN/m3 , dmax=16.6kN/m3 . Estimate its compaction state.Solution:1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性59第59頁，共95頁。So, it is loose.

28、1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性60第60頁，共95頁。二、粘性土的稠度（一）粘性土的稠度狀態(tài)稠度指粘性土的干濕程度或在某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞的能力，是粘性土最主要的物理狀態(tài)指標。流動、軟、可塑、硬等描述四種狀態(tài)可塑性：土在外力作用下可改變形狀但不顯著改變其體積也不開裂，外力卸除厚仍能保持已有的形狀。 1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性粘性土較硬變軟流動61第61頁，共95頁。（二）界限含水率及其測定1.界限含水率粘性土從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)，可用某一界限含水率來區(qū)分，這種界限含水率稱為稠度界限或阿太堡界限 (Atterberg

29、limits )。液限（wL）從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的上限含水率；塑限（ wp ）從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的下限含水率；縮限（ ws ）從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的界限含水率，亦即粘性土隨著含水率的減小而體積開始不變時的含水率。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性62第62頁，共95頁。2.液、塑限的測定測定塑限的方法：搓滾法和液、塑限聯(lián)合測定法。測定液限的方法：碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測定法 錐式液限儀測定法。液、塑限聯(lián)合測定法：塑限5秒入土2mm時的含水率 10mm液限 5秒入土10mm時的含水率 17mm液限

30、5秒入土17mm時的含水率1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性63第63頁，共95頁。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性2.液、塑限的測定測定液限的方法：碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測定法。64第64頁，共95頁。2.液、塑限的測定測定液限的方法：碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測定法。測定塑限的方法：搓滾法和液、塑限聯(lián)合測定法。25擊合攏長度13mm時含水率為液限1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性65第65頁，共95頁。土的縮限用收縮皿法測定，把土料的含水率調(diào)制到大于土的液限，然后將試樣分層填入收縮皿中，刮平表面，烘干，測出干試樣的體積并稱量準

31、確至0.1g后，按下式計算： （1-29）式中：ws土的縮限（） w制備時的含水率（）V1濕試樣的體積（cm3） ，V2干試樣的體積（cm3）1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性66第66頁，共95頁。（三）塑性指數(shù)和液性指數(shù)1.塑性指數(shù)塑性指數(shù)：液限和塑限之差的百分數(shù)值（去掉百分號）。用Ip表示，取整數(shù)，即：塑性指數(shù)越高，吸著水含量可能高，土的粘粒含量越高。 1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性67第67頁，共95頁。塑性指數(shù)Ip土的名稱Ip17粘土10Ip17粉質(zhì)粘土注:塑性指數(shù)由相應(yīng)于76g圓錐體沉入土樣中深度為10mm時測定的液限計算而得。 粘

32、性 土 的 分 類 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB50007-20021-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性68第68頁，共95頁。2.液性指數(shù)粘性土的狀態(tài)可用液性指數(shù)來判別。定義為： （1-31）式中：IL液性指數(shù)，以小數(shù)表示； w土的天然含水率。液性指數(shù)表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對關(guān)系，表達了天然土所處的狀態(tài)。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性IL1堅硬狀態(tài)可塑狀態(tài)流 態(tài)0.00 0.250.25 - 0.750.75 1.00硬塑可塑軟塑69第69頁，共95頁。液性指數(shù)IL狀態(tài)液性指數(shù)IL狀態(tài)IL 0堅硬0.75 IL1軟塑01流塑0.2

33、5 IL0.75可塑 粘性土的狀態(tài) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB50007-20021-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性70第70頁，共95頁?！纠?已知粘性土的顆粒重度s =27.5 kN/m3，液限為40，塑限為22，飽和度為98%，孔隙比為1.15，試計算塑性指數(shù)、液性指數(shù)及確定粘性土的狀態(tài)?！窘狻?根據(jù)液限和塑限可以求得塑性指數(shù)為18，土的含水量及液性指數(shù)可由下式求得 IL l，故此粘性土為流塑狀態(tài)。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土得稠度及土的壓實性71第71頁，共95頁。一. 室內(nèi)擊實試驗 試驗設(shè)備 擊實筒V=1000cm3；擊實錘w=25牛頓 試驗條件 土

34、樣分層n=3層；落高d=30cm；擊數(shù)N=27/層 擊實能量 試驗方法 對=cosnst的土；分三層壓實； 測定擊實后的、，算定d 注意：僅適用于細粒土；對粗粒土，可用較大尺寸的擊實儀土1-6 土的壓實原理擊實試驗72第72頁，共95頁。一、土的壓實性土的壓實性：指在一定的含水率下，以人工或機械的方法，使土能夠壓實到某種密實度的性質(zhì)。填土的密實程度常以干密度表示土工試驗方法標準（國家標準）輕型：d5mm； V=947cm3, m=2.5kg, 3層 25擊， 落高30.5cm重型： d5mm粒徑的含量不超過2530時，仍可用輕型擊實，但要修正。問題： d5mm粒徑的含量較少時是剔除好：還是修正

35、好？或者干脆用重型？1-6 土的壓實原理75第75頁，共95頁。1-7 土的工程分類粗粒土按顆粒組成進行分類；粘性土按塑性指數(shù)分類。一、土的分類標準（一）巨粒土和含巨粒土的分類巨粒土和含巨粒土應(yīng)按試樣中所含粒徑大于60mm的巨粒組含量來劃分。試樣中含巨粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量的50的土稱為巨粒土；試樣中巨粒組質(zhì)量為總質(zhì)量的1550的土稱為巨?；旌贤?；試樣中巨粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量的15的土，可扣除巨粒，按粗粒土或細粒土的相應(yīng)規(guī)定分類定名。76第76頁，共95頁。（二）粗粒土的分類試樣中粒徑大于0.075mm的粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50的土稱為粗粒土。粗粒土又分為礫類土和砂類土兩類。試樣中粒徑大于2mm的礫

36、粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量的50的土稱為礫類土；試樣中粒徑大于2mm的礫粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量50的土稱為砂類土。1-7 土的工程分類77第77頁，共95頁。（三）細粒土的分類試樣中粒徑小于0.075mm的細粒組質(zhì)量多于或等于總質(zhì)量的50的土稱為細粒土。細粒土應(yīng)按下列規(guī)定劃分：1、試樣中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量的25的土稱為細粒土；2、試樣中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量的2550的土稱含粗粒的細粒土；3、試樣中含部分有機質(zhì)的土稱有機質(zhì)土。細粒土可按塑性圖進一步細分。1-7 土的工程分類78第78頁，共95頁。1-7 土的工程分類79第79頁，共95頁。1-7 土的工程分類80第80頁，共95頁?！纠}15】有A，B，C三種土，它們的粒徑分布曲線如圖所示。已知B土的液限為38，塑限為19，C土的液限為47，塑限為24。試對這三種土進行分類。1-7 土的工程分類81第81頁，共95頁?！窘狻浚?）對A土進行分類：從圖128曲線A查得粒徑大于60mm的巨粒含量為零，而粒徑大于0.075mm的粗粒含量為98，大于50，所以A土屬于粗粒土；從圖中查得粒徑大于