第一章-土的物理性質(zhì)和工程分類

第一章土的物理性質(zhì)和工程分類第一節(jié) 土的三相組成一、土的固相二、土的液相三、土的氣相一、土的固相（一）土的礦物成分（二）土的粒度成分和粒組劃分（一）土的礦物成分1．原生礦物2．次生礦物1．原生礦物2．次生礦物2．次生礦物（二）土的粒度成分和粒組劃分二、土的液相（一）結(jié)合水

（二）自由水圖1-1-1結(jié)合水分子定向排列簡圖

（一）結(jié)合水1．強(qiáng)結(jié)合水2．弱結(jié)合水1．強(qiáng)結(jié)合水2．弱結(jié)合水（二）自由水1．重力水2．毛細(xì)水1．重力水2．毛細(xì)水圖1-1-2毛細(xì)水壓力示意圖

2．毛細(xì)水2．毛細(xì)水三、土的氣相第二節(jié)土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造一、土的結(jié)構(gòu)二、土的構(gòu)造一、土的結(jié)構(gòu)（一）單粒結(jié)構(gòu)（二）蜂窩結(jié)構(gòu)（三）絮狀結(jié)構(gòu)（一）單粒結(jié)構(gòu)（二）蜂窩結(jié)構(gòu)圖1-2-1土的結(jié)構(gòu)

（三）絮狀結(jié)構(gòu)二、土的構(gòu)造圖1-2-2土的層理構(gòu)造1、表土層；2、淤泥夾粘土透鏡體；3、粘土尖滅層；4、砂土夾粘土層；5、礫石層；6、石灰?guī)r層第三節(jié)土的物理性質(zhì)指標(biāo)一、土的直接指標(biāo)二、土的間接指標(biāo)三、土的指標(biāo)的換算圖1-3-1土的三相簡圖

m＝mw＋ms；Vv＝Va＋Vw；Vv=Va+＋Vw；V＿＿土的總體積；Va＿＿土中氣體所占的體積；Vw＿＿土中水所占的體積；Vs＿＿土中顆粒所占的體積；Vv＿＿土中孔隙所占的體積；m＿＿土的總質(zhì)量；mw＿＿土中水的質(zhì)量；ms＿＿土中顆粒的質(zhì)量；一、土的直接指標(biāo)1、土的含水率2、土的密度和重度3、土粒的相對密度1、土的含水率2、土的密度和重度3、土粒的相對密度土名砂土砂質(zhì)粉土粘質(zhì)粉土粉質(zhì)粘土粘土相對密度2.65～2.692.702.712.72～2.732.74～2.76表1-3-1土粒相對密度的一般數(shù)值

二、土的間接指標(biāo)1、干密度和干重度2、飽和密度和飽和重度3、浮密度

和浮重度4、孔隙比e和孔隙率n5、飽和度Sr

1、干密度和干重度2、飽和密度和飽和重度3、浮密度和浮重度4、孔隙比e和孔隙率n5、飽和度Sr圖1-3-2土的物理性質(zhì)指標(biāo)換算關(guān)系

三、土的指標(biāo)的換算第四節(jié) 土的物理狀態(tài)指標(biāo)一、無黏性土的密實狀態(tài)二、黏性土的狀態(tài)及指標(biāo)三、黏性土的膨脹性、收縮性及

崩解性四、黏性土的靈敏度及觸變性一、無黏性土的密實狀態(tài)(一)、砂土的密實度(二)、碎石土的密實度(一)、砂土的密實度1、以孔隙比評定密實度2、以相對密實度Dr評定密實度3、以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗評定密實度1、以孔隙比評定密實度2、以相對密實度Dr評定密實度密實狀態(tài)松散中密密實相對密實度Dr0～0.330.33～0.671～0.67表1-4-1砂土密實度劃分標(biāo)準(zhǔn)

2、以相對密實度Dr評定密實度3、以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗評定密實度密實度密實中密稍密松散標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)NN＞3030≥N＞1515≥N＞10N≤10表1-4-2砂土的密實度

(二)、碎石土的密實度密實度骨架顆粒含量和排列可挖性可鉆性密實骨架顆粒含量大于總重的70%，呈交錯排列，連續(xù)接觸鍬、鎬挖掘困難，用撬棍方能松動；井壁一般較穩(wěn)定鉆進(jìn)極困難；沖擊鉆探時，鉆桿、吊錘跳動劇烈；孔壁較穩(wěn)定中密骨架顆粒含量等于總重的60～70%，呈交錯排列，大部分接觸鍬、鎬可挖掘；井壁有掉塊現(xiàn)象，從壁取出大顆粒處，能保持顆粒凹面形狀鉆進(jìn)較困難；沖擊鉆探時，鉆桿、吊錘跳動不劇烈；孔壁有坍塌現(xiàn)象稍密骨架顆粒含量小于總重的60%，排列混亂，大部分不接觸鍬可以挖掘，井壁易坍塌；從井壁取出大顆粒后，填充物砂土立即擊落鉆進(jìn)較容易；沖擊鉆探時，鉆桿稍有跳動；孔壁易坍塌表1-4-4碎石土密實度野外鑒別方法

二、粘性土的狀態(tài)及指標(biāo)1、粘性土的狀態(tài)2、粘性土的界限含水率3、液限與塑限的測定4、液限、塑限的應(yīng)用5、粘性土的塑性指數(shù)與Ip和液性指數(shù)IL

1、粘性土的狀態(tài)2、粘性土的界限含水率圖1-4-1粘性土狀態(tài)與含水率關(guān)系

3、液限與塑限的測定(1)錐式液限儀測液限(2)碟式液限儀測液限(3)搓滾法測塑限(4)液限塑限聯(lián)合測定法圖1-4-2錐式液限儀

(1)錐式液限儀測液限(2)碟式液限儀測液限(3)搓滾法測塑限(4)液限塑限聯(lián)合測定法4、液限、塑限的應(yīng)用5、粘性土的塑性指數(shù)與Ip和液性指數(shù)IL(1)塑性指數(shù)Ip(2)液性指數(shù)IL(1)塑性指數(shù)Ip(2)液性指數(shù)IL液性指數(shù)ILIL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.750.75＜IL≤1IL＞1稠度狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑表1-4-5按液性指標(biāo)劃分粘性土稠度狀態(tài)

三、粘性土的膨脹、收縮及崩解性(一)土的膨脹性及其指標(biāo)(二)土的收縮性及其指標(biāo)

(三)影響土膨脹性和收縮性的因素(四)粘性土的崩解性(一)土的膨脹性及其指標(biāo)(一)土的膨脹性及其指標(biāo)(二)土的收縮性及其指標(biāo)圖1-4-3土的收縮曲線

圖1-4-5線縮率與含水量關(guān)系曲線

(三)影響土膨脹性和收縮性的因素狀態(tài)指標(biāo)土樣編號膨脹率/%體縮率/%

原狀土樣擾動土樣原狀土樣擾動土樣10.41.5215.917.231.03.623.825.5表1-4-6

不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下土樣的膨脹率和體縮率

(三)影響土膨脹性和收縮性的因素(四)粘性土的崩解性圖1-4-6崩解曲線

圖1-4-7崩解速率與土樣質(zhì)量含水量關(guān)系

(四)粘性土的崩解性四、粘性土的靈敏度及觸變性四、粘性土的靈敏度及觸變性第五節(jié)土的動力特性一、土的擊實性及擊實試驗二、擊實實驗三、影響土擊實性的因素

四、填土壓實的質(zhì)量控制一、土的擊實性及擊實試驗二、擊實實驗三、影響土擊實性的因素1、土的含水率2、擊實功3、土的類型和土粒級配1、土的含水率1、土的含水率2、擊實功3、土的類型和土粒級配(1)土的類型影響(2)土的級配影響(1)土的類型影響(2)土的級配影響四、填土壓實的質(zhì)量控制第六節(jié)土的工程分類一、水利部(SL237—1999)分類法二、原建設(shè)部《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)分類法三、原交通部《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTJ024—85)分類法四、《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTJ013—86)公路路基土的分類一、水利部(SL237—1999)分類法(一)巨粒類土分類

(二)粗粒類土分類(三)細(xì)粒類土分類(四)特殊土分類粒級統(tǒng)稱粒組劃分粒徑(d)的范圍(mm)巨粒組漂石(塊石)組d＞200卵石(碎石)組200≥d＞60粗粒組礫粒(角礫)粗礫60≥d＞20中礫20≥d＞5細(xì)礫5≥d＞2砂粒粗砂2≥d＞0.5中砂0.5≥d＞0.25細(xì)砂0.25≥d＞0.075細(xì)粒組粉粒0.075≥d＞0.005粘粒d≤0.005表1-6-1粒組劃分

(一)巨粒類土分類土類粒組含量土代號土名稱巨粒土巨粒含量為75%～100%漂石粒含量＞50%B漂石漂石粒含量≤50％Cb卵石混合巨粒土巨粒含量為50％～75％漂石粒含量＞50%BSI混合土漂石漂石粒含量≤50％CbSI混合土卵石巨粒混合土巨粒含量為15％～50％漂石粒含量＞卵石含量SIB漂石混合土漂石粒含量≤卵石含量SICb卵石混合土表1-6-2巨粒類土的分類

(二)粗粒類土分類土類粒組含量土代號土名稱礫細(xì)粒含量小于5%級配：Cu≥5、Cc＝1～3GW級配良好礫級配：不能同時滿足上述要求GP級配不良礫含細(xì)粒土礫細(xì)粒含量為5％～15％GF含細(xì)粒土礫細(xì)粒土質(zhì)礫15％＜細(xì)粒含量≤50％細(xì)粒為粘土GC粘土質(zhì)礫細(xì)粒為粉土GM粉土質(zhì)礫表1-6-3礫類土分類

注表中細(xì)粒土質(zhì)礫土類，應(yīng)按細(xì)粒土在塑性圖中的位置定名。土類粒組含量土代號土名稱砂細(xì)粒含量小于5%級配：Cu≥5、Cc＝1～3SW級配良好砂級配：不能同時滿足上述要求SP級配不良砂含細(xì)粒土砂細(xì)粒含量為5％～15％SF混合土漂石細(xì)粒土質(zhì)砂巨粒含量為15％～50％細(xì)粒為粘土SC粘土質(zhì)砂細(xì)粒為粉土SM粉土質(zhì)砂表1-6-4砂類土分類

注表中細(xì)粒土質(zhì)砂土類，應(yīng)按細(xì)粒土在塑性圖中的位置定名。(三)細(xì)粒類土分類1、細(xì)粒土2、含粗粒細(xì)粒土3、有機(jī)質(zhì)土1、細(xì)粒土2、含粗粒細(xì)粒土3、有機(jī)質(zhì)土(四)特殊土分類二．建設(shè)部《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）分類法(一)巖石的工程分類(二)碎石土分類(三)砂土(四)粉土(五)粘性土(六)特殊土(一)巖石的工程分類1、巖石按堅硬程度分類2、巖體按完整程度分類1、巖石按堅硬程度分類名稱定性鑒定代表性巖石硬質(zhì)巖堅硬巖錘擊聲清脆，有回彈，震手，難擊碎；基本無吸水反應(yīng)未風(fēng)化～微風(fēng)化的花崗巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英巖、硅質(zhì)礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等較硬巖錘擊聲較清脆，有輕微回彈，稍震手，較難擊碎；有輕微吸水反應(yīng)1．微風(fēng)化的堅硬巖；2．未風(fēng)化～微風(fēng)化的大理巖、板巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖等軟質(zhì)巖較軟巖錘擊聲不清脆，無回彈，較易擊碎；指甲可刻出印痕1．中風(fēng)化的堅硬巖和較硬巖；2．未風(fēng)化～微風(fēng)化的凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r等；軟巖錘擊聲啞，無回彈，有凹痕，易擊碎；浸水后，可捏成團(tuán)1．強(qiáng)風(fēng)化的堅硬巖和較硬巖；2．中風(fēng)化的較軟巖；3．未風(fēng)化～微風(fēng)化的泥質(zhì)砂巖、泥巖等；極軟巖錘擊聲啞，無回彈，有較深凹痕,手可捏碎；浸水后，可捏成團(tuán)1．風(fēng)化的軟巖；2．全風(fēng)化的各種巖石；3．各種半成巖；表1-6-8巖石堅硬程度定性劃分

2、巖體按完整程度分類(二)碎石土分類土的名稱顆粒形狀粒組含量漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于200mm的顆粒占全重的50%卵石碎石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于20mm的顆粒占全重的50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于2mm的顆粒超過全重的50%表1-6-11碎石土的劃分

注：定名時應(yīng)根據(jù)粒徑分組由大到小，以最先符合者確定。重型圓錐動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實度重型圓錐動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實度N63.5≤5松散10＜N63.5≤20中密5＜N63.5≤10稍密N63.5＞20密實表1-6-12碎石土的密實度

注：1、本表適用于平均粒徑小于等于50mm且最大粒徑不超過100mm的卵石、碎石、圓礫、角礫。對于平均粒徑大于大于50mm或最大粒徑100mm的碎石土可按下表鑒定其密實度。2、表內(nèi)N63.5為經(jīng)綜合修正后的平均值。密實度骨架顆粒含量和排列可挖性可鉆性密實骨架顆粒含量大于總重的70%，呈交錯排列，連續(xù)接觸鍬鎬挖掘困難，用撬棍方能松動，井壁一般較穩(wěn)定鉆進(jìn)極困難，沖擊鉆探時，鉆桿、吊錘跳