粘性土和无粘性土的特性ppt课件

1、二、含水量对粘性土的影响二、含水量对粘性土的影响1 因含水量的不同，粘性土可处于固态、半固态、可因含水量的不同，粘性土可处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。塑状态及流动状态。2.32.3粘性土的物理特性粘性土的物理特性一、粘性土：塑性指标大于10的土。流态流态 V w 0 可塑态可塑态 半固态半固态 固态固态 膨胀膨胀 收缩收缩 VS 可塑性是指土在一定含水量范围内受力可塑成任何形状而不发生裂纹，外力消失后仍能保持既得形状。 粘性土从一种状态过渡到粘性土从一种状态过渡到另一种状态，可用某一界限含另一种状态，可用某一界限含水率来区分，这种界限含水率水率来区分，这种界限含水率称为阿太堡界限或稠度

2、界限。称为阿太堡界限或稠度界限。流态流态 V w 0 可塑态可塑态 半固态半固态 固态固态 膨胀膨胀 收缩收缩 wLwPwS2 界限含水量界限含水量二、含水量对粘性土的影响二、含水量对粘性土的影响液限液限WLWL）从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，从流动状态转变为可塑状态的界限含水率， 也就是可塑状态的上限含水率；也就是可塑状态的上限含水率； 塑限塑限WpWp）从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率, , 也就是可塑状态的下限含水率；也就是可塑状态的下限含水率； 缩限缩限WsWs）从半固体状态转变为固体状态的界限含水率从半固体状态转变为固体状态的界限含

3、水率, , 亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。 2界限含水率界限含水率3 界限含水率及其测定界限含水率及其测定液限的测定液限的测定测定液限的方法：我国采用锥式液限仪、液、塑限联合测定法；美、日等国采用碟式仪法。测定塑限的方法：液、塑限联合测定法、搓条法。塑限的测定塑限的测定联合测定仪液塑限联合测定法： 土工试验方法标准（GB/T50123-2019规定：土的液限、塑限可采用液塑限联合测定仪测定；当采用碟式仪测定液限时，可采用搓条法测定塑限。 76g重的圆锥体经5s时间入土深度恰好为17mm所对应的含水量为液限，入土深度恰好为

4、10mm所对应的含水量为10毫米液限。经5s时间入土2mm所对应的含水量为塑限。17mm液限测定演示：17mm 17mm液限测定演示： 液限测定演示：液限测定方法： 76g圆锥体的入土深度和含水量的关系在双对数纸上接近一条直线。蝶式仪缩限测定方法：收缩皿法 把土料的含水率调制到大于土的液限，然后将试样分层填入收缩皿中，刮平表面，烘干，测出干土样的体积并称量至0.1克，按下式计算 10021wssmVVww1.塑性指数塑性指数 pLpwwI塑性指数：液限和塑限之差，塑性指数：液限和塑限之差， 用用Ip表示。表示。 2.3.2 2.3.2 粘性土的物理状态指标粘性土的物理状态指标 变化范围很大；变

5、化范围很大； 是粘性土区别于砂土的重要特征；是粘性土区别于砂土的重要特征；反映了土与水之间物理化学作用的强弱。反映了土与水之间物理化学作用的强弱。 土颗粒愈细，比表面积增加， Ip增加。 粘粒含量愈多，亲水性矿物增加， Ip增加。 粘性土：塑性指标大于10的土。物理意义：pppLpLIwwwwwwI2.液性指数液性指数 式中：式中：IL液性指数，以小数表示；液性指数，以小数表示； w土的天然含水率。土的天然含水率。液性指数 IL0 0 IL0.25 0.25 IL0.75 0.751 状态 坚硬 硬 塑 可 塑 软 塑 流 塑 粘性土的状态粘性土的状态GB50007-2019)土的压实性：在一

6、定的含水率下，以人工或机械的方法，土的压实性：在一定的含水率下，以人工或机械的方法， 使土能够压实到某种密实程度的性质。使土能够压实到某种密实程度的性质。3土的压实性土的压实性 室内：击实试验室内：击实试验 现场：碾压试验现场：碾压试验 击实试验 轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米3947cmV KgG5 . 2cmH5 .3025下，分三层击实32104cmV KgG5 . 4cmH7 .4556下，分5层击实击实仪土工试验方法标准土工试验方法标准（GB50123-2019） 轻型轻型:d5mm; V=947cm3, m=2.5kg，落高，落高30.5cm， 分分3层层,每层每层 2

7、5击击 重型重型:d40mm; V=2104cm3, m=4.5kg,落高落高47.7cm ， 分分5层层 ,每层每层56击击现场碾压试验翻晒翻晒粉碎粉碎碾压碾压含水率的影响含水率的影响3 粘性土的压实性粘性土的压实性 1、土料的最大干密度、土料的最大干密度和最优含水率不是常和最优含水率不是常数。数。 击实功的影响击实功的影响2、当含水率较低时击、当含水率较低时击数的影响较显著。数的影响较显著。 三、粘性土的压实性三、粘性土的压实性 无粘性土呈密实状态时，强度大，是良好的天然地基； 呈松散状态时，稳定性差，是一种软弱地基。2.4 无粘性土的密实度无粘性土的密实度 无粘性土一般是指砂或碎石类土，

8、呈单粒结构。2.4.1 无粘性土的相对密度DrminmaxmaxeeeeDremax: 最松散状态时，无粘性土的孔隙比；最松散状态时，无粘性土的孔隙比；emin: 最密实状态时，无粘性土的孔隙比；最密实状态时，无粘性土的孔隙比；e: 天然状态下时，无粘性土的孔隙比；天然状态下时，无粘性土的孔隙比；1.4.1 无粘性土的相对密度Dr在工程上，用相对密实度在工程上，用相对密实度Dr划分无粘性土的状态如下：划分无粘性土的状态如下：0Dr1/3 疏松的疏松的1/3Dr2/3 中密的中密的2/3Dr1 密实的密实的相对密度相对密度Dr多用于无粘性土作为填筑材料时的压实指标多用于无粘性土作为填筑材料时的压

9、实指标1.4.1 无粘性土的相对密度Dr 工程实例：西大洋水库主坝褥垫排水体填筑采用凤山工程实例：西大洋水库主坝褥垫排水体填筑采用凤山庄砂石料场的砂砾料，最大粒径不宜大于庄砂石料场的砂砾料，最大粒径不宜大于20cm，不均匀，不均匀系数应小于系数应小于1020，压实后相对密度应大于，压实后相对密度应大于0.75，渗透系，渗透系数大于数大于10-4 cm/s。minmaxmaxeeeeDr2 确定相对密度的公式确定相对密度的公式解决思路：解决思路：1 施工依据：施工依据：土工试验方法标准土工试验方法标准（GB/T50123-2019）、）、碾压式土石坝施工规范碾压式土石坝施工规范(DL/T5129

10、-2019) 11ssswdmGVee1dwsGe3 将孔隙比转换为密度指标将孔隙比转换为密度指标体积体积 1+e 孔隙孔隙 土粒土粒 e1质量质量 ddddddrDminmaxmaxmin4 现场取试样，通过室内试验确定现场取试样，通过室内试验确定dmax和和dmin，获得现场控制干密度获得现场控制干密度d5 经过现场碾压试验确定碾压机械、填筑厚度、碾经过现场碾压试验确定碾压机械、填筑厚度、碾 压遍数压遍数1.4.2 无粘性土密度划分的其他方法 实际工程中，常采用动力触探、标准贯入试验等原位实际工程中，常采用动力触探、标准贯入试验等原位测试方法来评价地基土密实度。测试方法来评价地基土密实度。 根据根据建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2019），），碎石土的密实度分为松散、稍密、中密和密实。碎石土的密实度分为松散、稍密、中密和密实。 碎石土的密实度碎石土的密实度重型圆锥动力触探锤击数N63.5密实度重型圆锥动力触探锤击数N63.5密实度N63.55松散10N63.520中密5N63.510稍密N63.520密实 根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2019），砂土的密实度分为松散、稍密、中密和密实 砂土的密实度砂土的密实度标准贯入试验锤击数N密实度N10松散10N15稍密15N30中密N30密实2