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文档简介

1、会计学1 土的性质及工程分类土的性质及工程分类 2 质量质量m 体积体积V 一、一、反映土轻重程度的指标反映土轻重程度的指标 1.土的天然密度土的天然密度:单位体积土的单位体积土的 质量质量(g/cm3) aws ws VVV mm V m 气气 水水 土粒土粒 msmw m VsVw V Va Vv 一般一般 1.61.62.2g2.2gcmcm3 3 环刀法环刀法 蜡封法蜡封法 灌砂法灌砂法 土的密度 测定方法 ma=0 2.2.1-2.2.2 土三相比例关系及指标定义土三相比例关系及指标定义 第1页/共32页 3 重力密度重力密度 ( (简称重度简称重度) ) 天然重度天然重度=g =g

2、 干重度干重度 d d=d dg g 饱和重度饱和重度satsat=satsatg g 浮重度浮重度 =g=g aws wVsws sat VVV Vm V mm V ms d 2:):饱和密度:饱和密度(g/cm3) saturated density saturated density 3):浮密度:浮密度(g/cm3) 显然:显然:satsatd d V Vm wss sat sat d d 第2页/共32页 4 2.土粒相对密度土粒相对密度s(土粒比重):无量纲(土粒比重):无量纲 单位体积土颗粒质量与单位体积土颗粒质量与44纯水单位体积的质量之比纯水单位体积的质量之比 44 / ss

3、s s Vm d 粘性土粘性土:s s 2.72.72.752.75 砂性土:砂性土:s s 2.652.65 土中有机质含量增加,土粒相对密度减小土中有机质含量增加,土粒相对密度减小 比重瓶法比重瓶法 土的相对密度测定方法土的相对密度测定方法 s s土粒密度,即土颗粒单位体积的质量土粒密度,即土颗粒单位体积的质量(g/cm(g/cm3 3) ) 气气 水水 土土 粒粒 ms mw m Vs Vw VV Va ma=0 第3页/共32页 5 1孔隙比孔隙比void ratiovoid ratio e=vv/vs 2孔隙率孔隙率porosity porosity n=vv/v100% 三、反映土

4、中含水程度的指标三、反映土中含水程度的指标,SrSr 1、土的、土的含水率含水率( (含水量含水量) water contentwater content 用烘干法测定用烘干法测定 2土的饱和度土的饱和度 degree of saturationdegree of saturation Sr =vw/vv 100% %100 s m m Sr=100% 完全饱和完全饱和 Sr 80%饱和饱和 Sr r=0=0完全干燥完全干燥 气气 水水 土土 粒粒 ms mw m Vs Vw VV Va ma=0 第4页/共32页 6 n2.2.32.2.3指标间的换算指标间的换算2.2.3指标的换算指标的换

5、算 第5页/共32页 7 n五、例题分析五、例题分析 气气 水水 土土 粒粒 ms mw m Vs Vw VV Va ma=0 3 /1910 1 1000442. 01490 mkg V Vm wVs sat 第6页/共32页 8 0 固态或半固态固态或半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态 塑限塑限P液限液限L 第7页/共32页 9 1塑性指数塑性指数Ip plasticity indexplasticity index Ip=WLWp 2液性指数液性指数IL liquidity indexliquidity index p p PL P L I I 讨论讨论: IL表示土的软硬程度表示土

6、的软硬程度, 用用IL划分土的软硬状态,划分土的软硬状态,IL, 土软土软, IL=1流动状态。流动状态。 没考虑土的结构影响,在含水量相同时,原状土比没考虑土的结构影响,在含水量相同时,原状土比 重重 塑土硬,故用塑土硬,故用IL判断重塑土合适,但对原状土偏于保守。判断重塑土合适,但对原状土偏于保守。 第8页/共32页 10 L LP 1cc 测定:烘干法测定:烘干法 路基的干湿状态路基的干湿状态 公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范 (JTJD60-2006) 干燥干燥 中湿中湿 潮湿潮湿 过湿过湿 12ccc 3cc 23ccc 第9页/共32页 11 液塑限联合测定仪液塑限联合测定

7、仪 下沉深度为下沉深度为17mm所对应的含水量为液限所对应的含水量为液限; ;下沉深度为下沉深度为 2mm处所对应的含水量为塑限。处所对应的含水量为塑限。 液限液限 塑限塑限 第10页/共32页 12 第11页/共32页 13 P I A m A0.75 0.75A1.25 不活动不活动 正常正常 活动活动 第12页/共32页 14 u t u q S q 低灵敏度低灵敏度 中灵敏度中灵敏度 高灵敏度高灵敏度 12 t S 24 t S 4 t S 第13页/共32页 15 第14页/共32页 16 2.42.4 无粘性土的密实度无粘性土的密实度 无无粘性土主要包括砂类土和碎石土,而影响无粘性

8、粘性土主要包括砂类土和碎石土,而影响无粘性 土工程性质的主要因素是密实度土工程性质的主要因素是密实度 1.孔隙比孔隙比e e (老规范)(老规范): :没考虑级配因素没考虑级配因素 对于同一种土,当孔隙比小于某一限度时,处于密对于同一种土,当孔隙比小于某一限度时,处于密 实状态。孔隙比愈大,土愈松散实状态。孔隙比愈大,土愈松散。 第15页/共32页 17 2.2.由相对密实度由相对密实度D Dr r判断判断(公路规范用)(公路规范用) relative densityrelative density minmax max ee ee D r 砂土在天然状态下孔隙比砂土在天然状态下孔隙比 砂土在

9、最密实状态时的孔隙比砂土在最密实状态时的孔隙比 砂土在最松散状态时的孔隙比砂土在最松散状态时的孔隙比 当当Dr=0=0时,时, e= =emin,表示土处于最疏松状态,表示土处于最疏松状态; ;当当Dr= =1.0时,时, e= =emax,表示土体处于最密实状态,表示土体处于最密实状态 Dr1/3 疏松状态疏松状态 1/3Dr2/3 中密状态中密状态 2/3Dr1 密实状态密实状态 优缺点?优缺点? 第16页/共32页 18 n【例】某砂土试样某砂土试样, ,试验测定土粒相对密度试验测定土粒相对密度ds=2.7, ,含水量含水量 =9.43%, ,天然密度天然密度=1.66/cm3。已知砂样

10、最密实状态时。已知砂样最密实状态时 称得干砂质量称得干砂质量ms1=1.62kg, ,最疏松状态时称得干砂质量最疏松状态时称得干砂质量 ms2=1.45kg。求此砂土的相对密度。求此砂土的相对密度Dr, ,并判断砂土所处的并判断砂土所处的 密实状态密实状态 【解答解答】 78. 01 66. 1 )0943. 01 (7 . 2 1 )1 ( s d e 砂土在天然状态下的孔隙比砂土在天然状态下的孔隙比 砂土最小孔隙比砂土最小孔隙比 31 max /62. 1cmg V ms d 67.01 max min d ws d e 砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比 3 2 min /45. 1cmg V

11、 ms d 86.01 min max d ws d e 42.0 minmax max ee ee D r 相对密实度相对密实度(1/3,2/31/3,2/3 中密状态中密状态 第17页/共32页 19 标准贯入标准贯入 试验方法试验方法 锤重锤重(63.5kg)(63.5kg)落距落距(76cm) (76cm) 入土中入土中30cm 30cm 锤击数锤击数N N 4 碎石土密实度野外鉴别碎石土密实度野外鉴别 骨架颗粒含量和排列骨架颗粒含量和排列 可挖性和可钻性可挖性和可钻性 第18页/共32页 20 2.5.1粉土的概念粉土的概念 粉土:塑性指数粉土:塑性指数IP10,且粒径,且粒径 0.

12、075mm的颗粒含量不超过的颗粒含量不超过 全重的全重的50%的土的土 第19页/共32页 21 2.5.2粉土的密实度和湿度粉土的密实度和湿度 密实度密实度 密实密实 中密中密 稍密稍密 e 0.90 湿度湿度 稍湿稍湿 湿湿 很湿很湿 w30 第20页/共32页 22 2.6.1土的胀缩性土的胀缩性 自由膨胀率自由膨胀率 0 0 100% W ef VV V 40% ef 膨胀膨胀 土土 裂隙发育、常有光滑面裂隙发育、常有光滑面 和擦痕和擦痕 多出露于阶地、山前多出露于阶地、山前 常见浅层滑坡、地裂、坍塌常见浅层滑坡、地裂、坍塌 裂隙随其气候张闭裂隙随其气候张闭 第21页/共32页 23

13、2.6.2土的湿陷性土的湿陷性 第22页/共32页 24 湿陷系数湿陷系数 0 pp s hh h 0.015 s 0.015 s 非湿陷性非湿陷性 湿陷性湿陷性 2.6.2土的湿陷性土的湿陷性 第23页/共32页 25 2.6.3土的冻胀性土的冻胀性 100% d z z d zhz 级不冻胀级不冻胀 级弱冻胀级弱冻胀 级冻胀级冻胀 级强冻胀级强冻胀 级特强冻胀级特强冻胀 第24页/共32页 26 2.7 2.7 土的分类土的分类 n一、分类的目的:不同土间比较、评价、积累及交一、分类的目的:不同土间比较、评价、积累及交 流流 分类体系:分类体系: 1.建筑工程系统分类体系建筑工程系统分类体

14、系 2.工程材料系统分类体系工程材料系统分类体系 侧重把土作为建筑地基和环境,研究对象为原状土,例如:侧重把土作为建筑地基和环境,研究对象为原状土,例如: 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)地基土分类方法地基土分类方法, , 很注意土的结构性。很注意土的结构性。 侧重把土作为建筑材料,用于路堤、土坝和填土地基工程。侧重把土作为建筑材料,用于路堤、土坝和填土地基工程。 研究对象为扰动土,例如:研究对象为扰动土,例如:土的分类标准土的分类标准(GB/T50145- 2007)工程用土的分类和工程用土的分类和公路土工试验规程公路土工试验规程(JTJ051-93) 土

15、的工程分类土的工程分类 第25页/共32页 27 1 1、按沉积年代和地质成因划分、按沉积年代和地质成因划分 老沉积土:第四纪晚更新世老沉积土:第四纪晚更新世Q3及其以前沉积的及其以前沉积的 土,呈超固结状态、具有较高的结构强度土,呈超固结状态、具有较高的结构强度 新近沉积土:第四纪全新世近期沉积的土,一般新近沉积土:第四纪全新世近期沉积的土,一般 呈欠固结状态、结构强度较低呈欠固结状态、结构强度较低 2.7.2建筑地基土的分类建筑地基土的分类 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB500072002) 第26页/共32页 28 2 2、根据土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数、根据

16、土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数 把地基土(岩)分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性把地基土(岩)分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性 土五大类。(土五大类。(与书上与书上P54P54稍有差异稍有差异) (1)岩石岩石 颗粒间牢固粘结颗粒间牢固粘结, ,呈整体或具有节理隙的岩体称为岩呈整体或具有节理隙的岩体称为岩 石,坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度石,坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度frk分类。分类。 坚硬程度类别坚硬程度类别 饱和单轴抗压饱和单轴抗压 强度强度frk(Mpa) 坚硬岩坚硬岩较硬岩较硬岩较软岩较软岩软岩软岩极软岩极软岩 30frk60frk6015frk305frk

17、15frk5 2.7.2建筑地基土的分类建筑地基土的分类 第27页/共32页 29 (2)碎石土碎石土土中土中2mm2mm颗粒含量颗粒含量 全重全重50%50%,且颗,且颗 粒间未经胶结的粗粒土粒间未经胶结的粗粒土 (3) 砂土砂土土中土中2mm2mm颗粒颗粒50%50%全部土重,且粒全部土重,且粒 径径0.075mm0.075mm的颗粒的颗粒50%50%全部土重。又可进一步分。全部土重。又可进一步分。 (4)粉土粉土粒径粒径0.075mm0.075mm颗粒含量颗粒含量50%50%全土重,全土重, 且且IP10IP10的土。的土。e0.6e1.0e1.0为软弱地为软弱地 基。基。 (5)粘性土

18、粘性土塑性指数塑性指数IP10的土称为粘性土,的土称为粘性土, 粘性土根据塑性指数细分。粘性土根据塑性指数细分。 土的名称土的名称 粘土粘土 粉质粘土粉质粘土 塑性指数塑性指数 IP17 10IP17 第28页/共32页 30 3。其他。其他 软土:(软土:(e1e1,L L ) )压缩性高压缩性高 、强度低和具有灵敏性、结构性、强度低和具有灵敏性、结构性。其包其包 括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土。 红粘土(云贵,广西)红粘土(云贵,广西) 黄土(西北、华北)黄土(西北、华北) 膨胀土:自由膨胀率膨胀土:自由膨胀率40%,40%,十几个省十几个省 多年冻土多年冻土 盐渍土盐渍土 污染土污染土 第29页/共32页 31 碎石土、砂土、粉土的分类与碎石土、砂土、粉土的分类与建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范完全相同。粘性土的定义稍有差异,除要满足塑性指数大于完全相同。粘性土的定义稍有差异,除要满足塑性指数大于1010之外,还要求粒径大于之外,还要求粒径大

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