土的物理性質(zhì)市公開課獲獎課件

1、緒 論土力學是研究土物理性質(zhì)以及在荷載作用下土體內(nèi)部應力變形和強度規(guī)律一門學科。土力學研究對象是土需要研究和處理工程中三大類問題：土體穩(wěn)定或強度問題；土體變形問題；滲流：滲入變形與滲入穩(wěn)定。/10/10第1頁第1頁強度問題示意圖/10/10第2頁第2頁變形問題示意圖/10/10第3頁第3頁滲入問題示意圖/10/10第4頁第4頁土力學課程學習辦法：注重基本概念理解，要咬文嚼字，理解加記憶；注意基本理論學習；掌握基本計算辦法。土力學課程學習要求：課后復習，每章學習完要復習；作業(yè)獨立完畢；作業(yè)按時交。/10/10第5頁第5頁土力學歷史：人類在同生存作斗爭歷史中，積累了大量土力學知識；土力學作為一門系

2、統(tǒng)學科是以太沙基1925年出版土力學為標志；諸多基本理論、試樣辦法在20世紀70年代前就已經(jīng)形成；當代土力學在本構(gòu)模型理論、計算辦法、非飽和土力學有較大發(fā)展；量測技術(shù)提升；土動力學理論、分析辦法、測試手段有很大發(fā)展和提升。/10/10第6頁第6頁第一章 土物理性質(zhì)指標 與工程分類1-1 土形成土是松散顆粒堆積物，是巖石風化產(chǎn)物（人工破碎;堆石壩壩殼料；相稱于物理風化）。土是指覆蓋在地表沒有膠結(jié)或弱膠結(jié)顆粒堆積物依據(jù)起源分：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、雪侵蝕，或受波浪沖擊、地震等引起各種力作用，溫度改變、凍脹等原因使整體巖石產(chǎn)生裂隙、崩解碎裂成巖塊

3、、巖屑過程。/10/10第7頁第7頁1-1 土形成化學風化：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步產(chǎn)生化學改變，分解為極細顆粒過程。特性：物理風化：量變過程，形成土顆粒較粗；化學風化：質(zhì)變過程，形成土顆粒很細。對普通土而言，通常既經(jīng)歷過物理風化，又有化學風化，只但是哪種占優(yōu)而已。/10/10第8頁第8頁土從其堆積或沉積條件來看可分為：殘積土：巖石風化后仍留在原地堆積物。特點：濕熱地帶，粘土，深厚，松軟，易變； 嚴寒地帶，巖塊或砂，物理風化，穩(wěn)定。1-1 土形成/10/10第9頁第9頁運積土：巖石風化后經(jīng)流水、風和

4、冰川以及人類活動等搬運離開生成地點后再沉積下來堆積物。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：由風力帶動土粒通過一段搬運距離后沉積下來堆積物；沒有層理、細砂或粉粒；黃土 冰磧土：由冰川剝落、搬運形成堆積物；不成層、從漂石到粘粒 沼澤土：在沼澤地沉積物；含有機質(zhì)、壓縮性高、強度低1-1 土形成/10/10第10頁第10頁1-2 土構(gòu)成土是固體顆粒、水和空氣混合物，常稱土為三相系。 固相：土顆粒、粒間膠結(jié)物； 液相：土體孔隙中水； 氣相：孔隙中空氣。/10/10第11頁第11頁1-2 土構(gòu)成當土骨架孔隙所有被水占滿時，這種土稱為飽和土；當土骨架

5、孔隙僅含空氣時，就成為干土；普通在地下水位以上地面下列一定深度內(nèi)土孔隙中兼含空氣和水，此時土體屬三相系，稱為濕土。依據(jù)土粘性分：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）/10/10第12頁第12頁一、土固相（一）成土礦物原生礦物：由物理風化生成土粒；顆粒較粗，普通為無粘性土；石英、長石、云母等；圓形、板狀、塊狀；吸水力弱、穩(wěn)定、無塑性；砂多為石英。次生礦物：由原生礦物經(jīng)化學風化作用而形成礦物。顆粒較細，普通為粘土礦物，形成粘性土。高嶺石、伊利石、蒙脫石；片狀、極細；吸水力強、活潑、有塑性。1-2 土構(gòu)成/10/10第13頁第13頁一、土固相（

6、二）粘土礦物晶體結(jié)構(gòu)粘土礦物：由各種硅酸鹽礦物分解形成水鋁硅酸鹽礦物。其結(jié)構(gòu)可分為晶體和非晶體，以晶體礦物為主。硅片：基本單元是硅氧四周體，底面每個氧離子為2個相鄰單元硅原子共有構(gòu)成六邊形孔硅片；鋁片：鋁（鎂）氫氧（氧）八面體，每個氫氧離子為2個相鄰單元鋁原子共有構(gòu)成鋁片；1-2 土構(gòu)成/10/10第14頁第14頁一、土固相（二）粘土礦物晶體結(jié)構(gòu)粘土礦物：高嶺石：長石風化產(chǎn)物，1：1型晶格，一個硅片一個鋁片一個晶層，晶層靠氫鍵連接，一個顆粒多達近百個晶層。伊利石：云母在堿性介質(zhì)中風化產(chǎn)物， 2：1型晶格，二個硅片一個鋁片一個晶層，晶層靠鉀離子連接，比較穩(wěn)定，但不如氫鍵；蒙脫石：伊利石進一步風化

7、， 2：1型晶格，晶層沒有鉀離子連接，而是有水分子進入；連接弱。1-2 土構(gòu)成/10/10第15頁第15頁一、土固相（三）土粒大小和土級配粒組：把工程性質(zhì)相近土粒合并為一組；某粒組土粒含量定義為該粒組土粒質(zhì)量與干土總質(zhì)量之比。土級配：土中各種大小粒組中土粒相對含量。1-2 土構(gòu)成（四）顆粒大小分析試驗測定土中各粒組顆粒質(zhì)量所占該土總質(zhì)量百分數(shù)，擬定粒徑分布范圍試驗稱為土顆粒大小分析試驗。慣用辦法：篩分法：粒徑0.075mm 密度計法：粒徑0.075mm，又有粒徑0.075mm /10/10第16頁第16頁粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（mm） 分析辦法 主 要 特 征巨 粒漂石（塊石）粒 d200

8、 直接測定 透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細性。卵石（碎石）粒 60d200 粗粒礫粒 粗礫 20d60 篩分法 透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細性。細礫2d20砂粒 粗砂0.5d2 中砂 0.25d0.5 細砂0.075d0.25 細粒粉粒 0.005d0.075 靜水沉降原理 透水性小，壓縮性中檔，毛細上升高度大，微粘性。粘粒 d0.005 透水性極弱，壓縮性改變大，具粘性和可塑性。1-2 土構(gòu)成/10/10第17頁第17頁（四）顆粒大小分析試驗1.篩分法利用一套孔徑由大到小篩子，將按要求辦法取得一定質(zhì)量干試樣放入一次疊好篩中，置振篩機上充足振搖后，稱出留在各級篩上土粒質(zhì)

9、量，按下式計算出小于某土粒粒徑土粒含量百分數(shù)X（）式中：mi m分別為小于某粒徑土粒質(zhì)量及試樣總質(zhì)量1-2 土構(gòu)成/10/10第18頁第18頁2.密度計法利用不同大小土粒在水中沉降速度不同來確定小于某粒徑土粒含量方法。經(jīng)過密度計測定土水懸濁液密度來確定。1-2 土構(gòu)成/10/10第19頁第19頁3.土級配曲線（1）粒徑分布曲線（2）粒組頻率曲線粒徑分布曲線粒組頻率曲線1-2 土構(gòu)成/10/10第20頁第20頁(五)顆粒分析試驗曲線主要用途按粒徑分布曲線可求得：（1）土中各粒組土粒含量，用于粗粒土分類和大體評估土工程性質(zhì)；（2）一些特性粒徑，用于建筑材料選擇和評價土級配好壞。依據(jù)一些特性粒徑，可

10、得到兩個有用指標，即不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc，它們定義為： （12）1-2 土構(gòu)成/10/10第21頁第21頁 (13)式中：d10，d30和d60為粒徑分布曲線上小于某粒徑土粒含量分別為10，30和60時所相應粒徑。d10稱為有效粒徑；d60稱為限制粒徑。1-2 土構(gòu)成/10/10第22頁第22頁土級配好壞可由土中土粒均勻程度和粒徑分布曲線形狀來決定，而土粒均勻程度和曲線形狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來衡量。 不均勻系數(shù)Cu反應大小不同粒組分布情況。Cu越大表示土粒大小分布范圍越大，其級配越良好。曲率系數(shù)Cc描寫累積曲線分布范圍，反應曲線整體形狀。Cc過大，臺階在d10d30間； Cc過

11、小，臺階在d30d60間；1-2 土構(gòu)成/10/10第23頁第23頁土級配連續(xù)性也可用粒組頻率曲線來反應。雙峰，谷點=5，且Cc=13時，級配良好，不然，不良。1-2 土構(gòu)成/10/10第24頁第24頁二、土液相（一）吸著水由土顆粒表面電分子力吸附在土粒表面一層水。吸著水可分為強吸著水和弱吸著水。 1-2 土構(gòu)成/10/10第25頁第25頁二、土液相（一）吸著水大多數(shù)粘粒表面帶有凈負電荷:原子替換;斷鍵;氫氧離子中氫離子被離解;吸著水形成原因:土粒表面負電荷,陽離子,氫鍵。 1-2 土構(gòu)成/10/10第26頁第26頁二、土液相（一）吸著水 強吸著水性質(zhì)靠近于固體，冰點很低，沸點較高，且不能傳遞

12、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，但它能夠因電場引力作用從水膜厚地方向水膜薄地方轉(zhuǎn)移。由于它存在，使土含有塑性、粘性、影響土壓縮性和強度，并使土透水性變小。吸著水厚度影響原因：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 土構(gòu)成/10/10第27頁第27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，且可自由移動水稱為自由水。（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相互連通彎曲孔道，由水分子與土粒分子之間附著力和水氣界面上表面張力，引發(fā)相鄰土粒相互擠緊壓力，這個壓力稱為毛細管水壓力。1-2 土構(gòu)成/

13、10/10第28頁第28頁在潮濕粉、細砂中孔隙水僅存在于土粒接觸點周圍，彼此是不連續(xù)。由毛管水壓力引起摩擦阻力如同予以砂土以一些粘聚力，以致在潮濕砂土中能開挖一定高度直立坑壁。但一旦砂土被水浸飽和，則彎液面消失，毛管水壓力變?yōu)榱?，這種粘聚力就不再存在。把這種粘聚力稱為假粘聚力。1-2 土構(gòu)成/10/10第29頁第29頁2.重力水在重力或水位差作用下能在土中流動自由水稱為重力水。含有溶解能力，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)土體施加滲流力（亦稱動水壓力、滲入力），計算中應考慮其影響。1-2 土構(gòu)成/10/10第30頁第30頁三、土氣相存在土中氣體分為兩種基

14、本類型：一個是與大氣連通氣體；另一個是與大氣不連通以氣泡形式存在封閉氣體。1-2 土構(gòu)成/10/10第31頁第31頁一、土粒間互相作用當粘粒在溶液中沉淀時，粒間引力主要是范得華力（分子鍵），尚有吸著水層中異性電荷引起靜電引力。引力:范得華力總是在極性顆粒之間產(chǎn)生引力，但它是一個短程力，約隨粒間間距得六次方遞減，而與溶液性質(zhì)無關(guān)。1-3 土結(jié)構(gòu)/10/10第32頁第32頁一、土粒間互相作用斥力:在兩個土?；ハ嗫拷?，使顆粒表面吸著水層相搭接時，吸著水層中陽離子不足以平衡土粒上得凈負電荷就發(fā)生粒間斥力。大小取決于溶液性質(zhì)，并隨粒間間距得指數(shù)函數(shù)遞減。1-3 土結(jié)構(gòu)/10/10第33頁第33頁二、土結(jié)

15、構(gòu)（一）單粒結(jié)構(gòu)1-3 土結(jié)構(gòu)/10/10第34頁第34頁二、土結(jié)構(gòu)（二）蜂窩狀結(jié)構(gòu)1-3 土結(jié)構(gòu)/10/10第35頁第35頁二、土結(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)特性是土粒之間以角、邊與面接觸或邊與邊搭接形式為主。這種結(jié)構(gòu)土粒呈任意排列，含有較大孔隙，其強度低，壓縮性高，對擾動比較敏感。片堆結(jié)構(gòu)1-3 土結(jié)構(gòu)/10/10第36頁第36頁1-4 土物理性質(zhì)指標可分為兩類：一類是必須通過試驗測定，如含水率、密度和土粒比重，稱為直接指標；另一類是依據(jù)直接指標換算，如孔隙比、孔隙率、飽和度等，稱為間接指標。/10/10第37頁第37頁1-4 土物理性質(zhì)指標一、試驗直接測定

16、物理性質(zhì)指標（一）土密度與重度土密度定義為單位體積土質(zhì)量，用表示，單位為Mg/m3(或g/cm3)。表示式下列： （1-4） 對于粘性土，土密度慣用環(huán)刀法測定。/10/10第38頁第38頁土重度亦稱為容重，定義為單位體積土重量，用表示，單位為kN/m3。表示式下列： （1-5）式中：W土重量，單位為kN； g重力加速度。1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第39頁第39頁（二）土粒比重Gs土粒比重定義為土粒質(zhì)量（或重量）與同體積4時純水質(zhì)量（或重量）之比（無因次），其表示式為： （1-6） 或 （1-7）式中：s土粒密度，即土粒單位體積質(zhì)量；（w）44時純水密度，1g/cm3（w）44時純水重度

17、。1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第40頁第40頁土粒比重慣用比重瓶法測定，事先將比重瓶注滿純水，稱瓶加水質(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，稱瓶加土加水質(zhì)量，按下式計算土粒比重： （1-8）式中：m1瓶加水質(zhì)量； m2瓶加土加水質(zhì)量； ms烘干土質(zhì)量。1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第41頁第41頁（三）土含水率w土含水率，曾稱為含水量，定義為土中水質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分數(shù)表示，其表示式為： （1-9）測定含水率慣用辦法是烘干法，先稱出天然土質(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 土物理性質(zhì)指標/10/10第42頁第42

18、頁二、間接換算得物理性質(zhì)指標（一）土孔隙比e定義：土中孔隙體積與土粒體積之比，以小數(shù)表示，其表示式為： （1-10）（二）土孔隙率n定義：土中孔隙體積與土總體積之比，或單位體積內(nèi)孔隙體積，以百分數(shù)表示，其表示式為： （1-11） 1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第43頁第43頁（三）土飽和度Sr定義：土中孔隙水體積與孔隙體積之比，以百分數(shù)表示，其表示式為： （1-12）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第44頁第44頁土干重度：單位體積內(nèi)土粒重量，表示式為： （1-14）土烘干，體積要減小，因而，土干密度不等于烘干土密度。土干密度或干重度也是評估土密實程度指標，干密度或干重度愈大表明土愈密實

19、，反之愈疏松。（四）干密度d與干重度d土干密度：單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量，表示式： （1-13）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第45頁第45頁（五）飽和密度sat與飽和重度sat飽和密度定義：土中孔隙完全被水充斥土處于飽和狀態(tài)時單位體積土質(zhì)量。表示式為： （1-15）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第46頁第46頁在飽和狀態(tài)下，單位體積土重量稱為飽和重度，其表示式為：（1-16）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第47頁第47頁（六）浮密度與浮重度（有效重度） 土在水下，受到水浮力作用，其有效重量減小，因此提出了浮重度，即有效重度概念，其表示式為： （1-17）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/1

20、0第48頁第48頁與其相應，提出了浮密度概念，土浮密度是單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水質(zhì)量之差，其表示式為： （1-18） 或 （1-19）從上述四種土密度或重度定義可知，同一土樣各種密度或重度在數(shù)值上有下列關(guān)系：1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第49頁第49頁三、物理性質(zhì)指標間換算慣用土物理指標共有九個。已知其中任意三個，通過換算能夠求出其余六個。（一）孔隙比與孔隙率關(guān)系設土體內(nèi)土粒體積為1，則e=Vv/V可知，孔隙體積Vv為e，土體體積V為（1e），于是有： （1-20） 或 （1-21）三相示意圖（a）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第50頁第50頁（二）干密度與濕密度和含水率關(guān)系設土

21、體體積V為1，則d = ms /V，土體內(nèi)土粒質(zhì)量ms為d，由w= mw / ms水質(zhì)量mw為w d。于是，按式（14）定義可得： 或 （1-22）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第51頁第51頁（三）孔隙比與比重和干密度關(guān)系設土體內(nèi)土粒體積為1，則按e=Vv/V，孔隙體積vv為e；由s ms / Vs得土粒質(zhì)量ms為s。于是，按d定義可得：應用式（16）整理得： (1-23)1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第52頁第52頁（四）飽和度與含水率、比重和孔隙比得關(guān)系設土體內(nèi)土粒體積為1，則按e=Vv/V得體積vv=e；由s ms / Vs得土粒質(zhì)量ms=s。按w= mw / ms ，水得質(zhì)量

22、mw=ws，則水得體積vw= mw / w =ws/w。于是，Sr定義可得： （1-24）當土飽和時，即Sr為100，則： （1-25）式中：wsat飽和含水率。1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第53頁第53頁（五）浮密度與比重和孔隙比得關(guān)系設土體內(nèi)土粒體積為1，則按e=Vv/V ，孔隙體積Vv為e；由s ms / Vs得土粒質(zhì)量ms為s。于是，按式（118）可得： （1-26）1-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第54頁第54頁【例題13】某一塊試樣在天然狀態(tài)下體積為60cm3，稱得其質(zhì)量為108g，將其烘干后稱得質(zhì)量為96.43g，依據(jù)試驗得到土粒比重Gs為2.7，試求試樣濕密度、干密度、

23、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 =m v=180 60=1.8g/cm31-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第55頁第55頁（2）已知ms=96.43g，則 mw=mms=10896.43=11.57g按式（19），于是 w= mw ms11.5796.43=12%（3）已知Gs=2.7，則 Vs= ms s=96.43 2.735.7cm3 Vv=VVs=6035.724.3cm3按式（110），于是 e= Vv Vs24.3 35.7=0.68（4）按式（111） n= Vv V24.3 60=40.5（5）依據(jù)w定義

24、Vw = mw w=11.57 111.57cm3 于是按式（112） St= Vw Vv=11.57 24.3481-4 土物理性質(zhì)指標/10/10第56頁第56頁1-5 無粘性土相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性一、無粘性土相對密實度慣用相對密實度Dr來衡量無粘性土松緊程度，其定義為 （1-27）式中：Dr相對密實度； emax無粘性土處于最松狀態(tài)時孔隙比； emin無粘性土處于最密狀態(tài)時孔隙比； e0無粘性土得天然孔隙比或填筑孔隙比。/10/10第57頁第57頁按式（123）可得相對密實度得使用表示式 （1-28）式中：dmax無粘性土最大干密度； dmin無粘性土最小干密度； d無粘性

25、土天然干密度或填筑干密度。將風干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、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第58頁第58頁在工程上，用相對密實度Dr劃分無粘性土狀態(tài)下列： 0Dr1/3 疏松 1/3Dr2/3 中密 2/3Dr1 密實1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第59頁第59頁二、粘性土稠度（一）粘性土稠度狀態(tài)稠度指粘性土干濕程度或在某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞能力，是粘性土最主要物理狀態(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明顯改變其體積也不開裂，外力卸除厚仍

26、能保持已有形狀。 1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第60頁第60頁（二）界線含水率及其測定1.界線含水率粘性土從一個狀態(tài)過渡到另一個狀態(tài)，可用某一界線含水率來區(qū)別，這種界線含水率稱為稠度界線或阿太堡界線。液限（WL）從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)界線含水率，也就是可塑狀態(tài)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)界線含水率，也就是可塑狀態(tài)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)界線含水率，亦即粘性土伴隨含水率減小而體積開始不變時含水率。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第61頁第61頁2.液、塑限測定測定塑限辦法：搓滾法

27、和液、塑限聯(lián)合測定法。測定液限辦法：碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測定法。液、塑限聯(lián)合測定法：塑限5秒入土2mm時含水率 10mm液限 5秒入土10mm時含水率 17mm液限 5秒入土17mm時含水率1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第62頁第62頁2.液、塑限測定測定塑限辦法：搓滾法和液、塑限聯(lián)合測定法。測定液限辦法：碟式儀法和液、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、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第63頁第63頁土縮限用收縮皿法測定，把土料含水率調(diào)制到不小于土液限，然后將試樣分層填入收縮皿中，刮平表面，烘干，測出干試樣

28、體積并稱量準確至0.1g后，按下式計算： （1-29）式中：ws土縮限（） w制備時含水率（）V1濕試樣體積（cm3） ，V2干試樣體積（cm3）1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第64頁第64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，吸著水含量也許高，土粘粒含量越高。 1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第65頁第65頁2.液性指數(shù)粘性土狀態(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土天然含水率。液性指數(shù)表征了土天然含

29、水率與界線含水率之間相對關(guān)系，表示了天然土所處狀態(tài)。當wwp時，IL0，土處于堅硬狀態(tài)；wpwwL時，0IL1.0，土處于可塑狀態(tài)；wLw時，IL1.0，土處于流動狀態(tài)。1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第66頁第66頁三、土壓實性土壓實性：指在一定含水率下，以人工或機械辦法，使土能夠壓實到某種密實度性質(zhì)。填土密實程度常以干密度表示擊實試驗 土工試驗辦法原則（國家原則）輕型：d5mm； V=947cm3, m=2.5kg, 3層 25擊， 落高30.5cm重型： d5mm粒徑含量不超出2530時，仍可用輕型擊實，但要修正。問題： d5mm粒徑含量較少時是剔除好：還

30、是修正好？或者干脆用重型？1-5 無粘性土得相對密實度、 粘性土稠度及土壓實性/10/10第69頁第69頁1-6 土工程分類粗粒土按顆粒構(gòu)成進行分類；粘性土按塑性指數(shù)分類。一、土分類原則（一）巨粒土和含巨粒土分類巨粒土和含巨粒土應按試樣中所含粒徑不小于60mm巨粒組含量來劃分。試樣中含巨粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50土稱為巨粒土；試樣中巨粒組質(zhì)量為總質(zhì)量1550土稱為巨粒混合土；試樣中巨粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量15土，可扣除巨粒，按粗粒土或細粒土相應要求分類定名。/10/10第70頁第70頁（二）粗粒土分類試樣中粒徑不小于0.075mm粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50土稱為粗粒土。粗粒土又分為礫類土和砂類土兩類。試

31、樣中粒徑不小于2mm礫粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50土稱為礫類土；試樣中粒徑不小于2mm礫粒組質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量50土稱為砂類土。1-6 土工程分類/10/10第71頁第71頁（三）細粒土分類試樣中粒徑小于0.075mm細粒組質(zhì)量多于或等于總質(zhì)量50土稱為細粒土。細粒土應按下列要求劃分：1、試樣中粗粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量25土稱為細粒土；2、試樣中粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量2550土稱含粗粒細粒土；3、試樣中含部分有機質(zhì)土稱有機質(zhì)土。細粒土可按塑性圖進一步細分。1-6 土工程分類/10/10第72頁第72頁【例題17】有A，B，C三種土，它們粒徑分布曲線如圖所表示。已知B土液限為38，塑限為19，C土液限為47，塑限為24。試對這三種土進行分類。1-6 土工程分類/10/10第73頁第73頁【解】（1）對A土進行分類：從圖128曲線A查得粒徑不小于60mm巨粒含量為零，而粒徑不小于0.075mm粗粒含量為98，不小于50，因此A土屬于粗粒土；從圖中查得粒徑不小于2mm礫粒含量為63，不小于50，因此A土屬于礫類土；細粒含量為2，少于5，該土屬礫；從圖中曲線查得d10，d30和d60分別為0.32mm、1.65mm和3.55mm，因此，土不均勻系數(shù) Cu= d60d10=3.55 0.3211.0土曲率系數(shù) Cc=(d30