第1章：土的基本物理性質(zhì)及分類詳解課件

第1章土的物理性質(zhì)及分類§1.1概述§1.2土的組成§1.3土的三相比例指標(biāo)§1.4無粘性土的密實(shí)度§1.5粘性土的物理特征§1.6土的擊實(shí)性§1.7地基土的工程分類第1章土的物理性質(zhì)及分類§1.1概述§1.41

掌握土的物理性質(zhì)和土的物理性質(zhì)指標(biāo)計(jì)算方法，掌握土的工程分類方法。土的特理性質(zhì)及分類學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解土的成因和組成2．掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)3．熟練掌握無粘性土和粘性土的物理性質(zhì)4．了解土的結(jié)構(gòu)性和擊實(shí)性5．掌握土的工程分類原則，土的類別與其工程特性的關(guān)系學(xué)習(xí)基本要求

掌握土的物理性質(zhì)和土的物理性質(zhì)指標(biāo)計(jì)算方法，掌握土的2

土是各種礦物的巖屑的松散集合體。是固、液、氣組成的三相松散介質(zhì)。

基巖土體固體顆粒（>0.01mm)骨架粘土礦物（<0.005mm)膠結(jié)物充填物液體和氣體§1.1概述風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積土的特理性質(zhì)及分類土是各種礦物的巖屑的松散集合體。是固、液、氣組成的三3土具有這種特殊的結(jié)構(gòu)，研究其工程地質(zhì)性質(zhì)不同于固體力學(xué)，也不同于流體力學(xué)。土顆粒的大小、形狀、排列方式、顆粒間的膠結(jié)物種類和膠結(jié)程度、孔隙大小、排列方式、含水量的大小都與土的工程性質(zhì)存在密切的關(guān)系，下面分別從這幾個(gè)方面來講述土的性質(zhì)。因此，要研究土的性質(zhì)就必須了解土的三相組成以及在天然狀態(tài)下土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等特征。土的特理性質(zhì)及分類土具有這種特殊的結(jié)構(gòu)，研究其工程地質(zhì)性質(zhì)不同于固體力4土的三相組成物質(zhì)的性質(zhì)，相對(duì)含量以及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等各種因素通過土的物理性質(zhì)（土的輕重、松密、濕干、軟硬等）反映，土的物理性質(zhì)在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，所以物理性質(zhì)是土的最基本的工程性質(zhì)。土的特理性質(zhì)及分類土的三相組成物質(zhì)的性質(zhì)，相對(duì)含量以及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等5處理與土相關(guān)的工程問題和進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算時(shí)：知道土的物理特性指標(biāo)及其變化規(guī)律，了解各類土的特性，掌握各物理特性指標(biāo)的測定方法以及三相比例指標(biāo)間的相互換算關(guān)系，熟悉土的分類方法。土的特理性質(zhì)及分類處理與土相關(guān)的工程問題和進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算時(shí)：土的特理性質(zhì)及分類6土的特理性質(zhì)及分類§1.2土的組成(soilcomposition)

一、土的固體顆粒(solidparticle)1、土的礦物成分原生礦物:石英、長石、云母?；瘜W(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，抗水和抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，親水性弱（較弱）對(duì)土性質(zhì)的影響主要由其本身的性質(zhì)反映出來。次生礦物:原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用后，在一定的溫度和壓力下形成的新的礦物成分，常見有粘土礦物、倍伴氧化物及次生二氧化硅。決定土的工程性質(zhì)。土的特理性質(zhì)及分類§1.2土的組成(soilcompos7有機(jī)質(zhì)：土中的動(dòng)植物殘骸在微生物的作用下分解而成。有機(jī)質(zhì)顆粒細(xì)小，具有較強(qiáng)的親水性，對(duì)土的工程性質(zhì)影響較大。土的特理性質(zhì)及分類有機(jī)質(zhì)：土中的動(dòng)植物殘骸在微生物的作用下分解而成。有機(jī)質(zhì)8粒組(fractional)：工程上常把大小，性質(zhì)相近的土粒合并為一組，稱為粒組，分界尺寸稱為臨界尺寸。粒度分析(gradinganalysis)：確定土中各個(gè)粒組相對(duì)含量的方法稱為粒度分析。2、土的粒度組成(grainsizecomposition)土的特理性質(zhì)及分類粗粒coarsesoils巨粒Verycoarsesoils細(xì)粒Finesoils粒組(fractional)：工程上常把大小，性質(zhì)相近的土粒9

土的特理性質(zhì)及分類砂粒的形狀

土的特理性質(zhì)及分類砂粒的形狀10粘粒的形狀土的特理性質(zhì)及分類粘粒的形狀土的特理性質(zhì)及分類11篩分法(sieving)：用于粒徑小于等于60mm，大于0.075mm的粗粒組。是將風(fēng)干、分散的代表性土樣通過一套自上而下孔徑由大到小的標(biāo)準(zhǔn)篩（60、20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm），稱出留在各個(gè)篩上的干土重，即可求得各個(gè)粒組的相對(duì)含量。土的特理性質(zhì)及分類1）土的顆粒分析試驗(yàn)篩分法(sieving)：用于粒徑小于等于60mm，大于012沉降分析法(sedimentationanalysismethod)：用于粒徑小于0.075mm的細(xì)粒組。理論基礎(chǔ)是土粒在水中的沉降原理。土的特理性質(zhì)及分類沉降分析法(sedimentationanalysism132）顆粒級(jí)配曲線

(grainsizeaccumulationcurve)

小于或大于某土粒的累計(jì)重量百分比用對(duì)數(shù)值表示的土的粒徑土的特理性質(zhì)及分類2）顆粒級(jí)配曲線

(grainsizeaccumulat14土的特理性質(zhì)及分類曲線的坡度可以大致判斷土粒的均勻程度或級(jí)配是否良好。曲線較陡，表示粒徑大小相差不多，土粒較均勻，級(jí)配不良；反之，曲線平緩，則表示粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻，即級(jí)配良好。土的特理性質(zhì)及分類曲線的坡度可以大致判斷土粒的均勻程度或級(jí)配15土的特理性質(zhì)及分類不均勻系數(shù)(uniformitycoefficient)cu=d60/d10曲率系數(shù)(coefficientofcurvature)cc=d230/d60*d10d60-限制粒徑d30-中間粒徑d10-有效粒徑土的特理性質(zhì)及分類不均勻系數(shù)(uniformitycoef16良好級(jí)配的土(goodgradedsoil)土的特理性質(zhì)及分類Cu≥5和Cc=1~3Cu<5——均粒土；Cu>10——級(jí)配良好級(jí)配連續(xù)的土級(jí)配不同，土的工程性質(zhì)不同良好級(jí)配的土(goodgradedsoil)土的特理性質(zhì)171、土中水氣態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水自由水（重力水）毛細(xì)水結(jié)合水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水（吸附結(jié)合水）滲透吸附結(jié)合水次定向吸附結(jié)合水礦物顆粒間固態(tài)水—冰礦物晶格中的水沸石水結(jié)晶水結(jié)構(gòu)水土的特理性質(zhì)及分類二、土中的水和氣1、土中水氣態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水自由水（重力水）毛細(xì)水結(jié)合水弱結(jié)18

①

吸附于土顆粒表面及溶于水的氣體②與大氣相通的氣體—可以排出③

封閉性的氣體—不可以排出④

存在有封閉氣體的土，稱為橡皮土，工程中決不允許.土的特理性質(zhì)及分類2、土中氣gasinasoil

①

吸附于土顆粒表面及溶于水的氣體土的特理性質(zhì)及分類219三、粘土顆粒與水的相互作用1.粘土礦物：是由各種硅酸鹽礦物分解形成的含水鋁硅酸鹽礦物。由兩種原子層構(gòu)成。硅氧四面體鋁氫氧八面體硅氧四面體鋁氫氧八面體土的特理性質(zhì)及分類三、粘土顆粒與水的相互作用1.粘土礦物：是由各種硅酸鹽礦物分20四面體和八面體的不同組合堆疊重復(fù)，形成了具有不同性質(zhì)的粘土礦物。蒙脫石、伊利石、高嶺石土的特理性質(zhì)及分類nH2OKK蒙脫石伊利石高嶺石四面體和八面體的不同組合堆疊重復(fù)，形成了具有不同性質(zhì)的粘土礦21高嶺石雙層型結(jié)構(gòu)單元層示意圖一層硅氧四面體與一層鋁氫氧八面體土的特理性質(zhì)及分類高嶺石雙層型結(jié)構(gòu)單元層示意圖一層硅氧四面體與一層鋁氫氧八面體22蒙脫石三層結(jié)構(gòu)單元層示意圖兩層四面體晶片中間夾一層八面體晶片組成土的特理性質(zhì)及分類nH2O蒙脫石三層結(jié)構(gòu)單元層示意圖兩層四面體晶片中間夾一層八面體晶片23粘土礦物結(jié)構(gòu)單元圖nH2OKK土的特理性質(zhì)及分類蒙脫石伊利石高嶺石粘土礦物結(jié)構(gòu)單元圖nH2OKK土的特理性質(zhì)及分類蒙脫石伊24粘土顆粒表面的帶電現(xiàn)象

電泳：固體顆粒在直流電作用下向某一電極移動(dòng)的現(xiàn)象

電滲：水分子向相反電極移動(dòng)的現(xiàn)象土的特理性質(zhì)及分類2、粘土顆粒與水的相互作用粘土顆粒表面的帶電現(xiàn)象土的特理性質(zhì)及分類2、粘土顆粒與水的相25固定層：在最靠近土粒表面處，靜電引力最強(qiáng)，把水化離子和極性分子牢固地吸附在顆粒表面形成固定層擴(kuò)散層：在固定層外圍，靜電引力比較小，因此水化離子和極性分子的活動(dòng)性比在固定層中大些，形成擴(kuò)散層

雙電層：固定層和擴(kuò)散層中所含的陽離子與土粒表面的陰離子一起構(gòu)成雙電層土的特理性質(zhì)及分類雙電層與擴(kuò)散層的概念固定層：在最靠近土粒表面處，靜電引力最強(qiáng)26結(jié)合水分子定向排列及其所受電分子力變化的簡圖土的特理性質(zhì)及分類結(jié)合水分子定向排列及其所受電分子力變化的簡圖土的特理性質(zhì)及分27影響擴(kuò)散層厚度的因素

離子價(jià)和離子濃度粘土顆粒間的相互作用

吸引力：范德華力

排斥力：土粒間的排斥力土的特理性質(zhì)及分類影響擴(kuò)散層厚度的因素土的特理性質(zhì)及分類28土的結(jié)構(gòu)structure：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒、也包括孔隙）的空間相互排列以及土粒的聯(lián)結(jié)特征的綜合性按其顆粒的排列膠結(jié)單粒蜂窩絮凝四、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造土的特理性質(zhì)及分類構(gòu)造fabric：在同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)系的特征為土的構(gòu)造，是從宏觀角度研究土的組成，其主要特征是土的成層性和裂隙土的結(jié)構(gòu)structure：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒、也包29單粒結(jié)構(gòu)：是由粗大土粒在水中或空氣中下沉而形成的，土顆粒相互間有穩(wěn)定的空間位置。土的特理性質(zhì)及分類單粒結(jié)構(gòu)：是由粗大土粒在水中或空氣中下沉而形成的，土顆粒相互30蜂窩結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式土的特理性質(zhì)及分類蜂窩結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式土的特理性質(zhì)及分類31絮狀結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式。土的特理性質(zhì)及分類絮狀結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式。土的特理性質(zhì)及分32土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類33Ⅰ-1.集粒，管狀孔隙（2-1濕陷前，500x）土的特理性質(zhì)及分類Ⅰ-1.集粒，管狀孔隙（2-1濕陷前，500x）土的特理性質(zhì)34Ⅰ-2.集粒，團(tuán)粒（2-1濕陷前，800x）土的特理性質(zhì)及分類Ⅰ-2.集粒，團(tuán)粒（2-1濕陷前，800x）土的特理性質(zhì)及35Ⅰ-3.支架大孔微膠結(jié)結(jié)構(gòu)（2-1濕陷前，1500x）Ⅰ-4.支架大孔被部分小顆粒充填，顆粒點(diǎn)接觸（2-1濕陷前，4000x）土的特理性質(zhì)及分類Ⅰ-3.支架大孔微膠結(jié)結(jié)構(gòu)Ⅰ-4.支架大孔被部分土的特理36一、土的三相比例關(guān)系§1.3土的三相比例指標(biāo)

(parametersforthree-phasesoils)土的特理性質(zhì)及分類一、土的三相比例關(guān)系§1.3土的三相比例指標(biāo)

(param37土的特理性質(zhì)及分類1.基本物理性質(zhì)指標(biāo)土粒比重Gs（Grainspecificgravity）：土粒質(zhì)量與同體積的4℃時(shí)純水的質(zhì)量之比。VaVwVsVvVmwmsm氣水土粒(一)、指標(biāo)的定義土粒密度，g/cm34℃時(shí)純水的密度，等于1g/cm3土的特理性質(zhì)及分類1.基本物理性質(zhì)指標(biāo)VaVwVsVvVmw38土的含水量w（watercontent):土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，稱為土的含水量，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。土的特理性質(zhì)及分類VaVwVsVvVmwmsm氣水土?！昂娓煞ā睖y定土的含水量w（watercontent):土中水的質(zhì)量與土39土的密度ρ(densityofsoil)：土單位體積的質(zhì)量為土的密度，g/cm3土的特理性質(zhì)及分類“環(huán)刀法”測定粘性土：ρ=1.8~2.0

g/cm3砂土：ρ=1.6~2.0

g/cm3腐殖土：ρ=1.5~1.7

g/cm3VaVwVsVvVmwmsm氣水土粒土的密度ρ(densityofsoil)：土單位體積的質(zhì)402.特殊條件下土的密度浮密度ρ’：在地下水位以下，土單位體積中土粒的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差。土的特理性質(zhì)及分類干密度ρd（drydensity):土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量飽和密度ρsat(saturateddensity):土孔隙中充滿水時(shí)的單位體積質(zhì)量2.特殊條件下土的密度浮密度ρ’：在地下水位以下，土單位體41土的重力密度unitweight天然重度干重度飽和重度浮重度土的特理性質(zhì)及分類土的重力密度unitweight天然重度423.描述土的孔隙體積相對(duì)含量的指標(biāo)土的孔隙比e(voidratio):土中孔隙體積與土粒體積之比，稱土的孔隙比?？捎脕碓u(píng)價(jià)天然土層的密實(shí)程度。土的孔隙率n(porosity):土中孔隙所占體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。土的特理性質(zhì)及分類3.描述土的孔隙體積相對(duì)含量的指標(biāo)土的孔隙比e(voidr43土的飽和度Sr(degreeofsaturation):土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比。土的特理性質(zhì)及分類Sr≤50%稍濕;50%<Sr≤80%很濕;Sr≥80%飽和土的飽和度Sr(degreeofsaturation):44(二).指標(biāo)的換算土的特理性質(zhì)及分類VaVwVsVvVmwmsm氣水土粒(二).指標(biāo)的換算土的特理性質(zhì)及分類VaVwVsVvVmwm45土的特理性質(zhì)及分類1.4無粘性土的密實(shí)度無粘性土（non-cohesionsoil)：指砂（類）土和碎石（類）土。粘粒含量少，不具有可塑性，呈單粒結(jié)構(gòu)。物理狀態(tài)主要決定于其密實(shí)度。砂土的相對(duì)密實(shí)度(relativedensity):土的特理性質(zhì)及分類1.4無粘性土的密實(shí)度無粘性土（non-46Dr=0最松散狀態(tài)Dr=1最密實(shí)狀態(tài)Dr>2/3密實(shí)，2/3≥Dr＞1/3中密，Dr≤1/3松散土的特理性質(zhì)及分類Dr=0最松散狀態(tài)土的特理性質(zhì)及分類47一、粘性土的可塑性及界限含水量1.5粘性土的物理特征土的特理性質(zhì)及分類縮限塑限液限一、粘性土的可塑性及界限含水量1.5粘性土的物理特征土的特48土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類49土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類50二、粘性土的可塑性指標(biāo)1.塑性指數(shù)Ip：是指液限和塑限的差值，即土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。土的特理性質(zhì)及分類二、粘性土的可塑性指標(biāo)土的特理性質(zhì)及分類51從土的顆粒來說，土粒愈細(xì)，比表面積愈大，結(jié)合水含量愈高，Ip隨之增大；從礦物成分來說，粘粒或親水礦物含量愈高，土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍愈大。土的特理性質(zhì)及分類從土的顆粒來說，土粒愈細(xì)，比表面積愈大，結(jié)合水含量愈高，Ip52Ip綜合反映了土的礦物成分和顆粒大小的影響，因此，塑性指數(shù)常作為工程上對(duì)粘性土進(jìn)行分類的依據(jù)。Ip≤10粉土10<Ip<17粉質(zhì)粘土Ip>17粘土土的特理性質(zhì)及分類Ip綜合反映了土的礦物成分和顆粒大小的影響，因此，塑性指數(shù)532.液性指數(shù)Il：是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。w<wpIl<0天然土處于堅(jiān)硬狀態(tài)w>wl

Il>1流動(dòng)狀態(tài)wp<w<wl0<Il>1可塑狀態(tài)故可利用液性指數(shù)作為粘性土狀態(tài)的劃分指標(biāo)土的特理性質(zhì)及分類2.液性指數(shù)Il：是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性54土的特理性質(zhì)及分類狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)Il≤00<Il≤0.250.25<Il≤0.750.75<l≤1.0Il>1.0粘性土的狀態(tài)（GB5007）分級(jí)堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)硬塑軟塑液性指數(shù)Il<00≤Il<0.250.5≤Il<1.0Il≥1.0粘性土的狀態(tài)（JTJ024-85）土的特理性質(zhì)及分類狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑55注：液塑限用重塑土測定，表征的不是具有結(jié)構(gòu)性的粘性土體與水的關(guān)系，以及作用后表現(xiàn)出的物理狀態(tài)。因此，保持天然結(jié)構(gòu)的原狀土，在w=wl后，并不處于流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)然，一旦土的結(jié)構(gòu)性被破壞，土體則呈流動(dòng)狀態(tài)。土的特理性質(zhì)及分類注：液塑限用重塑土測定，表征的不是具有結(jié)構(gòu)性的粘性土體與水的56三、粘性土的結(jié)構(gòu)性和觸變性1、土的結(jié)構(gòu)性：指天然土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)影響而改變的特性。表現(xiàn)為：結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低，壓縮性增大。用靈敏度St表示結(jié)構(gòu)性對(duì)強(qiáng)度的影響。Degreeofsensitivityofsoil原狀土的強(qiáng)度與該土經(jīng)重塑后的強(qiáng)度之比土的特理性質(zhì)及分類三、粘性土的結(jié)構(gòu)性和觸變性Degreeofsensiti57低靈敏度1<St≤2中靈敏度2<St≤4高靈敏度St>42.土的觸變性(thixotropy)：飽和粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，但當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度又隨時(shí)間而逐漸恢復(fù)，粘性土的這種抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。土的特理性質(zhì)及分類低靈敏度1<St≤22.土的觸變性(thixotro58四、粘性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的特理性質(zhì)及分類脹縮性：是指粘性土具有吸水膨脹和失水收縮的兩種變形特性四、粘性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的特理性質(zhì)及分類脹縮性：592濕陷性(collapsibility)：是指土在自重壓力作用下或自重壓力和附加壓力綜合作用下，受水浸濕后，使土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著的附加下陷的特征。

土的特理性質(zhì)及分類3土的凍脹性(frostheave)：是指土的凍脹和凍融給建筑物或土工建筑物帶來危害的變形特性。Coefficientofcollapsibility2濕陷性(collapsibility)：是指土在自重60土的壓實(shí)性:土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓等方法調(diào)整土粒排列，進(jìn)而增加密實(shí)度的性質(zhì)稱為土的壓實(shí)性。壓實(shí)的目的：工程中廣泛用到填土（路基、堤壩、飛機(jī)跑道、平整場地修建建筑物以及開挖基坑后回填土、吹填），填土經(jīng)過壓實(shí)，以減少其沉降量，降低其透水性，提高其強(qiáng)度。土的特理性質(zhì)及分類1.6土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)性:土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓等方法調(diào)整土粒排列，61壓實(shí)方法：碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三類土的特理性質(zhì)及分類Smooth-wheeledrollerSheepsfootroller壓實(shí)方法：碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三類土的特理性質(zhì)及分類Smooth62Pneumatic-tyredrollerVibratingplatePowerrammerPneumatic-tyredrollerVibrati63擊實(shí)曲線具有如下特點(diǎn)：峰值擊實(shí)曲線位于理論飽和曲線左側(cè)擊實(shí)曲線在最優(yōu)含水量兩側(cè)左陡右緩，且大致與飽和曲線平行，表明土在較最優(yōu)含水量偏干狀態(tài)時(shí)，含水量對(duì)土的密實(shí)度影響更為顯著。土的特理性質(zhì)及分類一、擊實(shí)試驗(yàn)compactiontest擊實(shí)曲線具有如下特點(diǎn)：土的特理性質(zhì)及分類一、擊實(shí)試驗(yàn)comp64最優(yōu)含水量Wop：在一定的壓實(shí)功能下使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到最大密實(shí)度時(shí)的含水量稱為土的最優(yōu)含水量。相對(duì)應(yīng)的干密度則稱為最大干密度ρdmax.土的特理性質(zhì)及分類最優(yōu)含水量Wop：在一定的壓實(shí)功能下使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到65二、影響擊實(shí)效果的因素含水量的影響擊實(shí)功的影響不同土類和級(jí)配的影響土的特理性質(zhì)及分類二、影響擊實(shí)效果的因素土的特理性質(zhì)及分類66三、壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用壓實(shí)度或壓實(shí)系數(shù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大的干密度工地壓實(shí)的干密度土的特理性質(zhì)及分類三、壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用壓實(shí)度或壓實(shí)系數(shù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)所67一、分類的原則

土的工程分類是把不同的土分別安排到各個(gè)具有相近性質(zhì)的組合中去，其目的是為了人們有可能根據(jù)同類土已知的性質(zhì)去評(píng)價(jià)其工程特性，或?yàn)楣こ處熖峁┮粋€(gè)可供采用的描述與評(píng)價(jià)土的方法。土的特理性質(zhì)及分類1.7土的分類一、分類的原則土的特理性質(zhì)及分類1.7土的分類68原則：

簡明的原則：分類指標(biāo)，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。

工程特性差異的原則：指標(biāo)要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性。土的特理性質(zhì)及分類原則：土的特理性質(zhì)及分類69工程系統(tǒng)的分類體系：把土作為建筑地基和環(huán)境，以原狀土為對(duì)象，考慮土的組成，重視其結(jié)構(gòu)性。工程材料系統(tǒng)分類體系：把土作為建筑材料，以擾動(dòng)土為對(duì)象，注重土的組成，不考慮土的天然結(jié)構(gòu)。土的特理性質(zhì)及分類工程系統(tǒng)的分類體系：把土作為建筑地基和環(huán)境，以原狀土為對(duì)象，70二、土的分類標(biāo)準(zhǔn)土的特理性質(zhì)及分類總的分類體系二、土的分類標(biāo)準(zhǔn)土的特理性質(zhì)及分類總的分類體系71一般土的分類

按不同粒組的相對(duì)含量劃分為巨粒土和含巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土。巨粒土和含巨粒土、粗粒土按其粒組、級(jí)配、所含細(xì)粒的塑性高低分為16類土的特理性質(zhì)及分類一般土的分類土的特理性質(zhì)及分類72土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類73土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類74細(xì)粒土按塑性圖分類土的特理性質(zhì)及分類細(xì)粒土按塑性圖分類土的特理性質(zhì)及分類75第1章：土的基本物理性質(zhì)及分類詳解課件76地基土的分類地基土的分類是根據(jù)不同的原則將其劃分為一定的類別，同一類別的土在工程地質(zhì)性質(zhì)上應(yīng)比較接近。根據(jù)分類名稱可以大致判斷土的工程特性、評(píng)價(jià)土作為建筑材料的適宜性及結(jié)合其他指標(biāo)來確定地基的承載力等。

作為建筑場地和地基的土的分類一般可按下列原則進(jìn)行：

1、根據(jù)地質(zhì)成因可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、風(fēng)積土等。

2、根據(jù)顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)可分為碎石土、砂土、粉土和粘性土。

3、根據(jù)土的工程特性的特殊性質(zhì)可分為一般土和特殊土。

土的特理性質(zhì)及分類地基土的分類土的特理性質(zhì)及分類77為專門分類，將作為建筑物地基的土分為碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等。（1）碎石土是指粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重的50%的土。（2）砂土是指粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的50%的、粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%的土。土的特理性質(zhì)及分類為專門分類，將作為建筑物地基的土分為碎石土、砂土、粉土、粘性78（3）粉土是指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重的50%的、塑性指數(shù)小于是10的土。砂質(zhì)粉土：粒徑小于0.005mm的顆粒含量不超過全重的10%粘質(zhì)粉土：粒徑小于0.005mm的顆粒含量超過全重的10%（4）粘性土是指塑性指數(shù)大于10的土?？砂闯练e年代和塑性指數(shù)進(jìn)行分類。土的特理性質(zhì)及分類（3）粉土是指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重的579本章小結(jié)1.了解土的成因和組成2．掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)3．熟練掌握無粘性土和粘性土的物理性質(zhì)4．了解土的結(jié)構(gòu)性和擊實(shí)性5．掌握土的工程分類原則，土的類別與其工程特性的關(guān)系土的特理性質(zhì)及分類本章小結(jié)1.了解土的成因和組成土的特理性質(zhì)及分類80土的特理性質(zhì)及分類1、土：土是巖石經(jīng)風(fēng)化后，產(chǎn)生崩解、破碎、變質(zhì)，又經(jīng)過各種自然力搬運(yùn)，在新的環(huán)境下沉積下來的顆粒狀松散堆積物土的物理性：粒度－粗細(xì)；密度－松密；濕度－干濕；構(gòu)度－強(qiáng)弱它的作用是：（1）承受其上的結(jié)構(gòu)載荷；（2）作為材料，修建壩堤、路基等。2、土力學(xué)＝（土工試驗(yàn)＋力學(xué)原理）→工程應(yīng)用

土力學(xué)＝材料的三大定律＋土體的三大穩(wěn)定性

土力學(xué)＝材料的物性4因素：粒度、密度、濕度、構(gòu)度

力學(xué)性3定理：滲透性、壓縮性、抗剪性

+

土體（地基、邊坡、洞室）的

3個(gè)穩(wěn)定：強(qiáng)度、變形、滲透

1個(gè)體系：地基、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)（施工）

土的特理性質(zhì)及分類1、土：土是巖石經(jīng)風(fēng)化后，產(chǎn)生崩解、破碎、81土的特理性質(zhì)及分類土力學(xué)是以研究土為對(duì)象的力學(xué)分支；是研究土的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度、穩(wěn)定、滲透性等及土與結(jié)構(gòu)相互作用等規(guī)律的一門科學(xué)；是研究土的本構(gòu)關(guān)系（應(yīng)力－應(yīng)變－強(qiáng)度－時(shí)間四變量之間的關(guān)系）及土與結(jié)構(gòu)相互作用等規(guī)律的一門科學(xué)；

是應(yīng)用材料力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)研究土的工程性質(zhì)以及與土有關(guān)的工程問題的技術(shù)學(xué)科。土力學(xué)理論形成:先實(shí)驗(yàn)，后理論；先技術(shù)，后科學(xué)；相互推動(dòng)，螺旋上升。土的特理性質(zhì)及分類土力學(xué)是以研究土為對(duì)象的力學(xué)分支；82本章結(jié)束本章結(jié)束83第1章土的物理性質(zhì)及分類§1.1概述§1.2土的組成§1.3土的三相比例指標(biāo)§1.4無粘性土的密實(shí)度§1.5粘性土的物理特征§1.6土的擊實(shí)性§1.7地基土的工程分類第1章土的物理性質(zhì)及分類§1.1概述§1.484

掌握土的物理性質(zhì)和土的物理性質(zhì)指標(biāo)計(jì)算方法，掌握土的工程分類方法。土的特理性質(zhì)及分類學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解土的成因和組成2．掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)3．熟練掌握無粘性土和粘性土的物理性質(zhì)4．了解土的結(jié)構(gòu)性和擊實(shí)性5．掌握土的工程分類原則，土的類別與其工程特性的關(guān)系學(xué)習(xí)基本要求

掌握土的物理性質(zhì)和土的物理性質(zhì)指標(biāo)計(jì)算方法，掌握土的85

土是各種礦物的巖屑的松散集合體。是固、液、氣組成的三相松散介質(zhì)。

基巖土體固體顆粒（>0.01mm)骨架粘土礦物（<0.005mm)膠結(jié)物充填物液體和氣體§1.1概述風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積土的特理性質(zhì)及分類土是各種礦物的巖屑的松散集合體。是固、液、氣組成的三86土具有這種特殊的結(jié)構(gòu)，研究其工程地質(zhì)性質(zhì)不同于固體力學(xué)，也不同于流體力學(xué)。土顆粒的大小、形狀、排列方式、顆粒間的膠結(jié)物種類和膠結(jié)程度、孔隙大小、排列方式、含水量的大小都與土的工程性質(zhì)存在密切的關(guān)系，下面分別從這幾個(gè)方面來講述土的性質(zhì)。因此，要研究土的性質(zhì)就必須了解土的三相組成以及在天然狀態(tài)下土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等特征。土的特理性質(zhì)及分類土具有這種特殊的結(jié)構(gòu)，研究其工程地質(zhì)性質(zhì)不同于固體力87土的三相組成物質(zhì)的性質(zhì)，相對(duì)含量以及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等各種因素通過土的物理性質(zhì)（土的輕重、松密、濕干、軟硬等）反映，土的物理性質(zhì)在一定程度上決定了它的力學(xué)性質(zhì)，所以物理性質(zhì)是土的最基本的工程性質(zhì)。土的特理性質(zhì)及分類土的三相組成物質(zhì)的性質(zhì)，相對(duì)含量以及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等88處理與土相關(guān)的工程問題和進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算時(shí)：知道土的物理特性指標(biāo)及其變化規(guī)律，了解各類土的特性，掌握各物理特性指標(biāo)的測定方法以及三相比例指標(biāo)間的相互換算關(guān)系，熟悉土的分類方法。土的特理性質(zhì)及分類處理與土相關(guān)的工程問題和進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算時(shí)：土的特理性質(zhì)及分類89土的特理性質(zhì)及分類§1.2土的組成(soilcomposition)

一、土的固體顆粒(solidparticle)1、土的礦物成分原生礦物:石英、長石、云母?；瘜W(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，抗水和抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，親水性弱（較弱）對(duì)土性質(zhì)的影響主要由其本身的性質(zhì)反映出來。次生礦物:原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用后，在一定的溫度和壓力下形成的新的礦物成分，常見有粘土礦物、倍伴氧化物及次生二氧化硅。決定土的工程性質(zhì)。土的特理性質(zhì)及分類§1.2土的組成(soilcompos90有機(jī)質(zhì)：土中的動(dòng)植物殘骸在微生物的作用下分解而成。有機(jī)質(zhì)顆粒細(xì)小，具有較強(qiáng)的親水性，對(duì)土的工程性質(zhì)影響較大。土的特理性質(zhì)及分類有機(jī)質(zhì)：土中的動(dòng)植物殘骸在微生物的作用下分解而成。有機(jī)質(zhì)91粒組(fractional)：工程上常把大小，性質(zhì)相近的土粒合并為一組，稱為粒組，分界尺寸稱為臨界尺寸。粒度分析(gradinganalysis)：確定土中各個(gè)粒組相對(duì)含量的方法稱為粒度分析。2、土的粒度組成(grainsizecomposition)土的特理性質(zhì)及分類粗粒coarsesoils巨粒Verycoarsesoils細(xì)粒Finesoils粒組(fractional)：工程上常把大小，性質(zhì)相近的土粒92

土的特理性質(zhì)及分類砂粒的形狀

土的特理性質(zhì)及分類砂粒的形狀93粘粒的形狀土的特理性質(zhì)及分類粘粒的形狀土的特理性質(zhì)及分類94篩分法(sieving)：用于粒徑小于等于60mm，大于0.075mm的粗粒組。是將風(fēng)干、分散的代表性土樣通過一套自上而下孔徑由大到小的標(biāo)準(zhǔn)篩（60、20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm），稱出留在各個(gè)篩上的干土重，即可求得各個(gè)粒組的相對(duì)含量。土的特理性質(zhì)及分類1）土的顆粒分析試驗(yàn)篩分法(sieving)：用于粒徑小于等于60mm，大于095沉降分析法(sedimentationanalysismethod)：用于粒徑小于0.075mm的細(xì)粒組。理論基礎(chǔ)是土粒在水中的沉降原理。土的特理性質(zhì)及分類沉降分析法(sedimentationanalysism962）顆粒級(jí)配曲線

(grainsizeaccumulationcurve)

小于或大于某土粒的累計(jì)重量百分比用對(duì)數(shù)值表示的土的粒徑土的特理性質(zhì)及分類2）顆粒級(jí)配曲線

(grainsizeaccumulat97土的特理性質(zhì)及分類曲線的坡度可以大致判斷土粒的均勻程度或級(jí)配是否良好。曲線較陡，表示粒徑大小相差不多，土粒較均勻，級(jí)配不良；反之，曲線平緩，則表示粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻，即級(jí)配良好。土的特理性質(zhì)及分類曲線的坡度可以大致判斷土粒的均勻程度或級(jí)配98土的特理性質(zhì)及分類不均勻系數(shù)(uniformitycoefficient)cu=d60/d10曲率系數(shù)(coefficientofcurvature)cc=d230/d60*d10d60-限制粒徑d30-中間粒徑d10-有效粒徑土的特理性質(zhì)及分類不均勻系數(shù)(uniformitycoef99良好級(jí)配的土(goodgradedsoil)土的特理性質(zhì)及分類Cu≥5和Cc=1~3Cu<5——均粒土；Cu>10——級(jí)配良好級(jí)配連續(xù)的土級(jí)配不同，土的工程性質(zhì)不同良好級(jí)配的土(goodgradedsoil)土的特理性質(zhì)1001、土中水氣態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水自由水（重力水）毛細(xì)水結(jié)合水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水（吸附結(jié)合水）滲透吸附結(jié)合水次定向吸附結(jié)合水礦物顆粒間固態(tài)水—冰礦物晶格中的水沸石水結(jié)晶水結(jié)構(gòu)水土的特理性質(zhì)及分類二、土中的水和氣1、土中水氣態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水自由水（重力水）毛細(xì)水結(jié)合水弱結(jié)101

①

吸附于土顆粒表面及溶于水的氣體②與大氣相通的氣體—可以排出③

封閉性的氣體—不可以排出④

存在有封閉氣體的土，稱為橡皮土，工程中決不允許.土的特理性質(zhì)及分類2、土中氣gasinasoil

①

吸附于土顆粒表面及溶于水的氣體土的特理性質(zhì)及分類2102三、粘土顆粒與水的相互作用1.粘土礦物：是由各種硅酸鹽礦物分解形成的含水鋁硅酸鹽礦物。由兩種原子層構(gòu)成。硅氧四面體鋁氫氧八面體硅氧四面體鋁氫氧八面體土的特理性質(zhì)及分類三、粘土顆粒與水的相互作用1.粘土礦物：是由各種硅酸鹽礦物分103四面體和八面體的不同組合堆疊重復(fù)，形成了具有不同性質(zhì)的粘土礦物。蒙脫石、伊利石、高嶺石土的特理性質(zhì)及分類nH2OKK蒙脫石伊利石高嶺石四面體和八面體的不同組合堆疊重復(fù)，形成了具有不同性質(zhì)的粘土礦104高嶺石雙層型結(jié)構(gòu)單元層示意圖一層硅氧四面體與一層鋁氫氧八面體土的特理性質(zhì)及分類高嶺石雙層型結(jié)構(gòu)單元層示意圖一層硅氧四面體與一層鋁氫氧八面體105蒙脫石三層結(jié)構(gòu)單元層示意圖兩層四面體晶片中間夾一層八面體晶片組成土的特理性質(zhì)及分類nH2O蒙脫石三層結(jié)構(gòu)單元層示意圖兩層四面體晶片中間夾一層八面體晶片106粘土礦物結(jié)構(gòu)單元圖nH2OKK土的特理性質(zhì)及分類蒙脫石伊利石高嶺石粘土礦物結(jié)構(gòu)單元圖nH2OKK土的特理性質(zhì)及分類蒙脫石伊107粘土顆粒表面的帶電現(xiàn)象

電泳：固體顆粒在直流電作用下向某一電極移動(dòng)的現(xiàn)象

電滲：水分子向相反電極移動(dòng)的現(xiàn)象土的特理性質(zhì)及分類2、粘土顆粒與水的相互作用粘土顆粒表面的帶電現(xiàn)象土的特理性質(zhì)及分類2、粘土顆粒與水的相108固定層：在最靠近土粒表面處，靜電引力最強(qiáng)，把水化離子和極性分子牢固地吸附在顆粒表面形成固定層擴(kuò)散層：在固定層外圍，靜電引力比較小，因此水化離子和極性分子的活動(dòng)性比在固定層中大些，形成擴(kuò)散層

雙電層：固定層和擴(kuò)散層中所含的陽離子與土粒表面的陰離子一起構(gòu)成雙電層土的特理性質(zhì)及分類雙電層與擴(kuò)散層的概念固定層：在最靠近土粒表面處，靜電引力最強(qiáng)109結(jié)合水分子定向排列及其所受電分子力變化的簡圖土的特理性質(zhì)及分類結(jié)合水分子定向排列及其所受電分子力變化的簡圖土的特理性質(zhì)及分110影響擴(kuò)散層厚度的因素

離子價(jià)和離子濃度粘土顆粒間的相互作用

吸引力：范德華力

排斥力：土粒間的排斥力土的特理性質(zhì)及分類影響擴(kuò)散層厚度的因素土的特理性質(zhì)及分類111土的結(jié)構(gòu)structure：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒、也包括孔隙）的空間相互排列以及土粒的聯(lián)結(jié)特征的綜合性按其顆粒的排列膠結(jié)單粒蜂窩絮凝四、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造土的特理性質(zhì)及分類構(gòu)造fabric：在同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)系的特征為土的構(gòu)造，是從宏觀角度研究土的組成，其主要特征是土的成層性和裂隙土的結(jié)構(gòu)structure：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒、也包112單粒結(jié)構(gòu)：是由粗大土粒在水中或空氣中下沉而形成的，土顆粒相互間有穩(wěn)定的空間位置。土的特理性質(zhì)及分類單粒結(jié)構(gòu)：是由粗大土粒在水中或空氣中下沉而形成的，土顆粒相互113蜂窩結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式土的特理性質(zhì)及分類蜂窩結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式土的特理性質(zhì)及分類114絮狀結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式。土的特理性質(zhì)及分類絮狀結(jié)構(gòu)：由粉?；蚣?xì)砂粒組成的土的結(jié)構(gòu)形式。土的特理性質(zhì)及分115土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類116Ⅰ-1.集粒，管狀孔隙（2-1濕陷前，500x）土的特理性質(zhì)及分類Ⅰ-1.集粒，管狀孔隙（2-1濕陷前，500x）土的特理性質(zhì)117Ⅰ-2.集粒，團(tuán)粒（2-1濕陷前，800x）土的特理性質(zhì)及分類Ⅰ-2.集粒，團(tuán)粒（2-1濕陷前，800x）土的特理性質(zhì)及118Ⅰ-3.支架大孔微膠結(jié)結(jié)構(gòu)（2-1濕陷前，1500x）Ⅰ-4.支架大孔被部分小顆粒充填，顆粒點(diǎn)接觸（2-1濕陷前，4000x）土的特理性質(zhì)及分類Ⅰ-3.支架大孔微膠結(jié)結(jié)構(gòu)Ⅰ-4.支架大孔被部分土的特理119一、土的三相比例關(guān)系§1.3土的三相比例指標(biāo)

(parametersforthree-phasesoils)土的特理性質(zhì)及分類一、土的三相比例關(guān)系§1.3土的三相比例指標(biāo)

(param120土的特理性質(zhì)及分類1.基本物理性質(zhì)指標(biāo)土粒比重Gs（Grainspecificgravity）：土粒質(zhì)量與同體積的4℃時(shí)純水的質(zhì)量之比。VaVwVsVvVmwmsm氣水土粒(一)、指標(biāo)的定義土粒密度，g/cm34℃時(shí)純水的密度，等于1g/cm3土的特理性質(zhì)及分類1.基本物理性質(zhì)指標(biāo)VaVwVsVvVmw121土的含水量w（watercontent):土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，稱為土的含水量，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。土的特理性質(zhì)及分類VaVwVsVvVmwmsm氣水土?！昂娓煞ā睖y定土的含水量w（watercontent):土中水的質(zhì)量與土122土的密度ρ(densityofsoil)：土單位體積的質(zhì)量為土的密度，g/cm3土的特理性質(zhì)及分類“環(huán)刀法”測定粘性土：ρ=1.8~2.0

g/cm3砂土：ρ=1.6~2.0

g/cm3腐殖土：ρ=1.5~1.7

g/cm3VaVwVsVvVmwmsm氣水土粒土的密度ρ(densityofsoil)：土單位體積的質(zhì)1232.特殊條件下土的密度浮密度ρ’：在地下水位以下，土單位體積中土粒的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差。土的特理性質(zhì)及分類干密度ρd（drydensity):土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量飽和密度ρsat(saturateddensity):土孔隙中充滿水時(shí)的單位體積質(zhì)量2.特殊條件下土的密度浮密度ρ’：在地下水位以下，土單位體124土的重力密度unitweight天然重度干重度飽和重度浮重度土的特理性質(zhì)及分類土的重力密度unitweight天然重度1253.描述土的孔隙體積相對(duì)含量的指標(biāo)土的孔隙比e(voidratio):土中孔隙體積與土粒體積之比，稱土的孔隙比?？捎脕碓u(píng)價(jià)天然土層的密實(shí)程度。土的孔隙率n(porosity):土中孔隙所占體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。土的特理性質(zhì)及分類3.描述土的孔隙體積相對(duì)含量的指標(biāo)土的孔隙比e(voidr126土的飽和度Sr(degreeofsaturation):土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比。土的特理性質(zhì)及分類Sr≤50%稍濕;50%<Sr≤80%很濕;Sr≥80%飽和土的飽和度Sr(degreeofsaturation):127(二).指標(biāo)的換算土的特理性質(zhì)及分類VaVwVsVvVmwmsm氣水土粒(二).指標(biāo)的換算土的特理性質(zhì)及分類VaVwVsVvVmwm128土的特理性質(zhì)及分類1.4無粘性土的密實(shí)度無粘性土（non-cohesionsoil)：指砂（類）土和碎石（類）土。粘粒含量少，不具有可塑性，呈單粒結(jié)構(gòu)。物理狀態(tài)主要決定于其密實(shí)度。砂土的相對(duì)密實(shí)度(relativedensity):土的特理性質(zhì)及分類1.4無粘性土的密實(shí)度無粘性土（non-129Dr=0最松散狀態(tài)Dr=1最密實(shí)狀態(tài)Dr>2/3密實(shí)，2/3≥Dr＞1/3中密，Dr≤1/3松散土的特理性質(zhì)及分類Dr=0最松散狀態(tài)土的特理性質(zhì)及分類130一、粘性土的可塑性及界限含水量1.5粘性土的物理特征土的特理性質(zhì)及分類縮限塑限液限一、粘性土的可塑性及界限含水量1.5粘性土的物理特征土的特131土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類132土的特理性質(zhì)及分類土的特理性質(zhì)及分類133二、粘性土的可塑性指標(biāo)1.塑性指數(shù)Ip：是指液限和塑限的差值，即土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。土的特理性質(zhì)及分類二、粘性土的可塑性指標(biāo)土的特理性質(zhì)及分類134從土的顆粒來說，土粒愈細(xì)，比表面積愈大，結(jié)合水含量愈高，Ip隨之增大；從礦物成分來說，粘?；蛴H水礦物含量愈高，土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍愈大。土的特理性質(zhì)及分類從土的顆粒來說，土粒愈細(xì)，比表面積愈大，結(jié)合水含量愈高，Ip135Ip綜合反映了土的礦物成分和顆粒大小的影響，因此，塑性指數(shù)常作為工程上對(duì)粘性土進(jìn)行分類的依據(jù)。Ip≤10粉土10<Ip<17粉質(zhì)粘土Ip>17粘土土的特理性質(zhì)及分類Ip綜合反映了土的礦物成分和顆粒大小的影響，因此，塑性指數(shù)1362.液性指數(shù)Il：是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。w<wpIl<0天然土處于堅(jiān)硬狀態(tài)w>wl

Il>1流動(dòng)狀態(tài)wp<w<wl0<Il>1可塑狀態(tài)故可利用液性指數(shù)作為粘性土狀態(tài)的劃分指標(biāo)土的特理性質(zhì)及分類2.液性指數(shù)Il：是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性137土的特理性質(zhì)及分類狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)Il≤00<Il≤0.250.25<Il≤0.750.75<l≤1.0Il>1.0粘性土的狀態(tài)（GB5007）分級(jí)堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)硬塑軟塑液性指數(shù)Il<00≤Il<0.250.5≤Il<1.0Il≥1.0粘性土的狀態(tài)（JTJ024-85）土的特理性質(zhì)及分類狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑138注：液塑限用重塑土測定，表征的不是具有結(jié)構(gòu)性的粘性土體與水的關(guān)系，以及作用后表現(xiàn)出的物理狀態(tài)。因此，保持天然結(jié)構(gòu)的原狀土，在w=wl后，并不處于流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)然，一旦土的結(jié)構(gòu)性被破壞，土體則呈流動(dòng)狀態(tài)。土的特理性質(zhì)及分類注：液塑限用重塑土測定，表征的不是具有結(jié)構(gòu)性的粘性土體與水的139三、粘性土的結(jié)構(gòu)性和觸變性1、土的結(jié)構(gòu)性：指天然土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)影響而改變的特性。表現(xiàn)為：結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低，壓縮性增大。用靈敏度St表示結(jié)構(gòu)性對(duì)強(qiáng)度的影響。Degreeofsensitivityofsoil原狀土的強(qiáng)度與該土經(jīng)重塑后的強(qiáng)度之比土的特理性質(zhì)及分類三、粘性土的結(jié)構(gòu)性和觸變性Degreeofsensiti140低靈敏度1<St≤2中靈敏度2<St≤4高靈敏度St>42.土的觸變性(thixotropy)：飽和粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，但當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度又隨時(shí)間而逐漸恢復(fù)，粘性土的這種抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。土的特理性質(zhì)及分類低靈敏度1<St≤22.土的觸變性(thixotro141四、粘性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的特理性質(zhì)及分類脹縮性：是指粘性土具有吸水膨脹和失水收縮的兩種變形特性四、粘性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的特理性質(zhì)及分類脹縮性：1422濕陷性(collapsibility)：是指土在自重壓力作用下或自重壓力和附加壓力綜合作用下，受水浸濕后，使土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著的附加下陷的特征。

土的特理性質(zhì)及分類3土的凍脹性(frostheave)：是指土的凍脹和凍融給建筑物或土工建筑物帶來危害的變形特性。Coefficientofcollapsibility2濕陷性(collapsibility)：是指土在自重143土的壓實(shí)性:土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓等方法調(diào)整土粒排列，進(jìn)而增加密實(shí)度的性質(zhì)稱為土的壓實(shí)性。壓實(shí)的目的：工程中廣泛用到填土（路基、堤壩、飛機(jī)跑道、平整場地修建建筑物以及開挖基坑后回填土、吹填），填土經(jīng)過壓實(shí)，以減少其沉降量，降低其透水性，提高其強(qiáng)度。土的特理性質(zhì)及分類1.6土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)性:土體能夠通過振動(dòng)、夯實(shí)和碾壓等方法調(diào)整土粒排列，144壓實(shí)方法：碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三類土的特理性質(zhì)及分類Smooth-wheeledrollerSheepsfootroller壓實(shí)方法：碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三類土的特理性質(zhì)及分類Smooth145Pneumatic-tyredrollerVibratingplatePowerrammerPneumatic-tyredrollerVibrati146擊實(shí)曲線具有如下特點(diǎn)：峰值擊實(shí)曲線位于理論飽和曲線左側(cè)擊實(shí)曲線在最優(yōu)含水量兩側(cè)左陡右緩，且大致與飽和曲線平行，表明土在較最優(yōu)含水量偏干狀態(tài)時(shí)，含水量對(duì)土的密實(shí)度影響更為顯著。土的特理性質(zhì)及分類一、擊實(shí)試驗(yàn)compactiontest擊實(shí)曲線具有如下特點(diǎn)：土的特理性質(zhì)及分類一、擊實(shí)試驗(yàn)comp147最優(yōu)含水量Wop：在一定的壓實(shí)功能下使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到最大密實(shí)度時(shí)的含水量稱為土的最優(yōu)含水量。相對(duì)應(yīng)的干密度則稱為最大干密度ρdmax.土的特理性質(zhì)及分類最優(yōu)含水量Wop：在一定的壓實(shí)功能下使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到148二、影響擊實(shí)效果的因素含水量的影響擊實(shí)功的影響不同土類和級(jí)配的影響