第二章土的物理性质

1、第二章第二章土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 本章提要本章提要 本章特点本章特点 学习要点学习要点第二章：土的物理性质与工程分类第二章：土的物理性质与工程分类 对土的特点进行详细解释对土的特点进行详细解释 对土的组成和状态进行定量描述对土的组成和状态进行定量描述 内容琐碎、零散内容琐碎、零散 理清各节间联系理清各节间联系 理清各节内层次理清各节内层次 注意物理概念的把握注意物理概念的把握第二章：土的物理性质与工程分类第二章：土的物理性质与工程分类2.1 2.1 土的形成土的形成2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态2.4 2.4 土的结构土

2、的结构2.5 2.5 土的工程分类土的工程分类2.6 2.6 土的压实性土的压实性 土土 的的 形形 成成土土岩石岩石风化、搬运、沉积风化、搬运、沉积地质成岩作用地质成岩作用土的组成、结构土的组成、结构和物理力学性质和物理力学性质过程、条件过程、条件2.12.1 土的形成土的形成 风化作用（weathering)是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程 。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。风化的概念风化的概念土的形成与风化作用土的形成与风化作用 物理风化物理风化 化学风化化学

3、风化 生物活动生物活动 岩石和土的粗颗粒受各种气岩石和土的粗颗粒受各种气候等物理因素的影响产生胀候等物理因素的影响产生胀缩而发生裂缝缩而发生裂缝, ,或在运动过或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎程中因碰撞和摩擦而破碎 是颗粒大小发生量的变化是颗粒大小发生量的变化 矿物成分与母岩相同，称原矿物成分与母岩相同，称原生矿物生矿物 产生无粘性土产生无粘性土2.12.1 土的形成土的形成 母岩表面和碎散的颗粒受环母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物的化学成分，形成新的矿物 颗粒成分发生质的变化颗粒成分发生质的变化 矿物成分与母岩不同，称次矿物成分

4、与母岩不同，称次生矿物生矿物 形成十分细微的土颗粒，最形成十分细微的土颗粒，最主要为粘性颗粒及可溶盐类主要为粘性颗粒及可溶盐类土的形成与风化作用土的形成与风化作用 物理风化物理风化 化学风化化学风化 生物活动生物活动2.12.1 土的形成土的形成 包括植物、动物和土壤微包括植物、动物和土壤微生物的作用生物的作用 可加剧物理和化学风化可加剧物理和化学风化 构成土中有机质和营养物构成土中有机质和营养物质的生物循环质的生物循环 导致腐殖质的形成，改变导致腐殖质的形成，改变土壤的结构土壤的结构土的形成与风化作用土的形成与风化作用 物理风化物理风化 化学风化化学风化 生物活动生物活动2.12.1 土的形

5、成土的形成 第二章：土的物理性质与工程分类第二章：土的物理性质与工程分类2.1 2.1 土的形成土的形成 2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态2.4 2.4 土的结构土的结构2.5 2.5 土的工程分类土的工程分类2.6 2.6 土的压实性土的压实性 风化作用风化作用 搬运与沉积搬运与沉积土体的三相构成土体的三相构成土中气体土中气体 气相气相 次要作用次要作用固体颗粒固体颗粒 固相固相 构成土体骨架构成土体骨架 起决定作用起决定作用土中水土中水 液相液相 重要影响重要影响饱和土饱和土 ：土体孔隙完全被水充满：土体孔隙完全被水充满干干 土土 ：土体孔隙

6、完全被气充满：土体孔隙完全被气充满非饱和土：孔隙中水和气均存在非饱和土：孔隙中水和气均存在2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 固体颗粒固体颗粒 - - 颗粒大小颗粒大小60 粒组粒组 按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类 界限粒径界限粒径粗粒土：以砾石和砂砾为主要组成的土，也称无粘性土。粗粒土：以砾石和砂砾为主要组成的土，也称无粘性土。细粒土：以粉粒、粘粒和胶粒为主要组成的土，也称粘性土。细粒土：以粉粒、粘粒和胶粒为主要组成的土，也称粘性土。d(mm)砾石砾石砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒粘粒胶粒胶粒20.0750.0050.0020.250.5520粗 中 细

7、粗 中 细0.075粗粒粗粒细粒细粒巨粒巨粒602.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 固体颗粒固体颗粒 固体颗粒固体颗粒-颗粒级配颗粒级配F 颗粒级配：颗粒级配：各粒组的相对含量，用质量百分各粒组的相对含量，用质量百分 数来表示数来表示F 分析方法：分析方法： 筛分法：粒径筛分法：粒径0.075mm0.075mm 孔径大小不同的筛子孔径大小不同的筛子水分法：粒径水分法：粒径0.0750.075mmmm 常采用密度计法常采用密度计法 联合法：联合法：既有粒径既有粒径 0.0750.075 0.075mmmmF 表述方法表述方法: : 颗粒级配曲线颗粒级配曲线2.2 2.2 土的三相组成土的三

8、相组成 固体颗粒固体颗粒 固体颗粒固体颗粒 - 粒径级配粒径级配2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 固体颗粒固体颗粒 颗粒大小分析试验颗粒大小分析试验1.筛分法利用一套孔径由大到小的筛子，将按规定方法取得的一定质量的干试样放入一次叠好的筛中，置振筛机上充分振摇后，称出留在各级筛上的土粒的质量，按下式计算出小于某土粒粒径的土粒含量百分数X（）式中：mi，m分别为小于某粒径的土粒质量及试样总质量100mmXi2.密度计法 利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量的方法。通过密度计测定土水悬浊液的密度来确定。孔径孔径105.02.01.0(0.075

9、)200g土土筛余筛余0101618242238721009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数小于某粒径之土质量百分数P P（）（）105.01.050.010.0050.001粒径粒径(mm)(mm)P100958778665536土的粒径级配土的粒径级配累积曲线累积曲线水分法水分法粒径粒径(mm)(mm)0.050.050.010.010.0050.005百分数百分数P(%)P(%)262613.513.51010筛筛分分法法2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 固体颗粒固体颗粒 1009080706050403020100小于某粒径之土质

10、量百分数（）小于某粒径之土质量百分数（）105.01.050.010.0050.001粒径粒径(mm)(mm) 土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线d60d10d30特征粒径特征粒径: 斜率斜率: : 曲线越陡，表示粒曲线越陡，表示粒径相差不多，土粒均匀，径相差不多，土粒均匀，级配不良。级配不良。 曲线越平缓，表示曲线越平缓，表示粒径大小悬殊，土粒不粒径大小悬殊，土粒不均匀，级配良好均匀，级配良好d60 : 限制粒径限制粒径d10 : 有效粒径有效粒径d30：平均粒径：平均粒径2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成固体颗粒固体颗粒- -级配曲线级配曲线 土的不均匀程度

11、：土的不均匀程度：用不用不均匀系数：均匀系数： Cu = d60 / d10 表示，表示， 连续程度连续程度: 用曲率系数用曲率系数 Cc = d302 / (d60 d10 ) 度量度量 Cu10，称为不均匀土，称为不均匀土， Cu5及及, Cc=13两个条件两个条件时，称为级配良好时，称为级配良好1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（）小于某粒径之土质量百分数（）105.01.050.010.0050.001粒径粒径(mm)(mm) 土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线d60d10d302.2 2.2 土的三相组成土的三相组成固体颗粒

12、固体颗粒- -级配曲线级配曲线固体颗粒固体颗粒 - 矿物成分矿物成分次生矿物固体颗粒矿物质有机质原生矿物：石英、长石、云母等粘土矿：蒙脱石、伊利石、高岭石等可溶盐：NaCl、CaCO3等无定形氧化胶体2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成固体颗粒固体颗粒颗粒形状和比表面积颗粒形状和比表面积 原生矿物：原生矿物：一般颗粒较粗，呈粒状。一般颗粒较粗，呈粒状。有圆状、浑圆状、棱角状等。有圆状、浑圆状、棱角状等。 次生矿物：次生矿物：颗粒较细，多呈针状、片颗粒较细，多呈针状、片状、扁平状。状、扁平状。 比表面积：比表面积：单位质量土颗粒所拥有的单位质量土颗粒所拥有的总表面积。对于粘性土，其大小直接总

13、表面积。对于粘性土，其大小直接反映土颗粒与四周介质反映土颗粒与四周介质, ,特别是水特别是水, ,相相互作用的强烈程度互作用的强烈程度, ,是代表粘性土特是代表粘性土特征的一个很重要的指标。征的一个很重要的指标。次生矿物性质不稳定，具有较强的亲次生矿物性质不稳定，具有较强的亲水性，遇水膨胀。水性，遇水膨胀。粗颗粒的形状粗颗粒的形状粘土颗粒的形状粘土颗粒的形状2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成固体颗粒固体颗粒2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 土中水土中水 土土 中中 水水 结晶水结晶水 矿物内部的水矿物内部的水 结合水结合水 吸附在土颗粒表面的水吸附在土颗粒表面的水 自由水自由水

14、电场引力作用范围之外的水电场引力作用范围之外的水 土中冰土中冰 由自由水冻成，冻胀融沉由自由水冻成，冻胀融沉 水蒸气水蒸气 存在孔隙空气中存在孔隙空气中液态水液态水固态水固态水气态水气态水- 强结合水：强结合水： 排列致密，密度排列致密，密度1g/cm3 冰点处于零下几十度冰点处于零下几十度 完全不能移动，具有固体的特性完全不能移动，具有固体的特性 温度略高于温度略高于100C时可蒸发时可蒸发- 弱结合水：弱结合水： 受电场引力作用，为粘滞水膜受电场引力作用，为粘滞水膜 外力作用下可以移动外力作用下可以移动 不因重力而流动，有粘滞性不因重力而流动，有粘滞性粘土粘土颗粒颗粒- - - - - -

15、 - - - - - - - - - - - +引力引力d水分子水分子阳离子阳离子强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水土中水土中水 结合水结合水n 结合水：结合水：受颗粒表面电场作用力受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周，不传递静水吸引而包围在颗粒四周，不传递静水压力，不能任意流动的水压力，不能任意流动的水2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 土中水土中水 - 毛细水：毛细水：由于土体孔隙的毛细由于土体孔隙的毛细作用升至自由水面以上的水。作用升至自由水面以上的水。毛细水承受表面张力和重力的毛细水承受表面张力和重力的作用作用- 重力水：重力水：自由水面以下的孔隙自由水面以下的孔隙

16、自由水，在重力作用下可在土自由水，在重力作用下可在土中自由流动中自由流动土中水土中水 自由水自由水n 自由水：自由水：不受颗粒电场引不受颗粒电场引力作用的孔隙水力作用的孔隙水hc毛细水毛细水重力水重力水2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 土中水土中水 毛细现场导致的墙体破坏气相气相 - - 土中气土中气F自由气体：自由气体：与大气连通的气体与大气连通的气体对土的性质影响不大对土的性质影响不大F封闭气体：封闭气体：被土颗粒和水封闭的气体被土颗粒和水封闭的气体其体积与压力有关。会增加土的弹性和其体积与压力有关。会增加土的弹性和压缩性；降低土的透水性（橡皮土）压缩性；降低土的透水性（橡皮土）F

17、溶解在水中的气体溶解在水中的气体F吸附于土颗粒表面的气体吸附于土颗粒表面的气体2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 土中气土中气 橡皮土橡皮土一、土的结构（一）单粒结构土的结构土的结构（二）蜂窝状结构二、土的结构（三）絮状结构 角、边与面接触时净引力最大，因此絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或边与边的搭接形式为主。这种结构的土粒呈任意排列，具有较大的孔隙，其强度低，压缩性高，对扰动比较敏感。 土的絮状结构 2.2.2 土的构造层理构造层理构造分散构造分散构造裂隙构造2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 小结小结 土体有三个组成部分：土体有三个组成部分：固相固相、液相液相和和气

18、相气相 小小 结结F固体颗粒固体颗粒F土中水土中水F土中气体土中气体粒径级配粒径级配矿物成分矿物成分颗粒形状颗粒形状结合水结合水 ：强结合水、弱结合水：强结合水、弱结合水 自由水自由水 ：重力水、毛细水：重力水、毛细水自由气体自由气体封闭气体封闭气体第二章：土的物理性质与工程分类第二章：土的物理性质与工程分类2.1 2.1 土的形成土的形成 2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态2.4 2.4 土的结构土的结构2.5 2.5 土的工程分类土的工程分类2.6 2.6 土的压实性土的压实性 2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 土的物理状态土的物理状

19、态土的物理状态土的物理状态粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态土的物理性质指标土的物理性质指标( (三相间的比例关系三相间的比例关系) )表表示示影响影响力学特性力学特性2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 物理性质指标物理性质指标土的三个组成相的体积土的三个组成相的体积和质量上的比例关系和质量上的比例关系密实程度密实程度干湿程度干湿程度 特点特点: : 指标概念简单，数量很多指标概念简单，数量很多 要点：要点： 名称、概念或定义、符号、表达式、名称、概念或定义、符号、表达式、 单位或量纲、常见值或范围、联系与区别单位或量纲、常见值或范

20、围、联系与区别 基本方法基本方法:定义定义三相草图法三相草图法空气空气 Air三三 相相 草草 图图水水 Water固体固体 Solidma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 三三 相相 草草 图图九个物理量九个物理量: V Vv Vs Va Vw ms m w ma m物性指标是比物性指标是比例关系例关系: 可假设可假设任一参数为任一参数为1wavwasVVVVVVV wwwaawsVm0mmmmm 物理量关系物理量关系:空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积三个独立变量，三个独

21、立变量，干土或饱和土二干土或饱和土二个独立变量个独立变量其它指标：其它指标：三相草图法计算三相草图法计算实验室实验室测定测定2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 基本物理性质试验基本物理性质试验为了确定三相草图诸量中的三个量，通为了确定三相草图诸量中的三个量，通常进行三个基本的物理性质试验：常进行三个基本的物理性质试验：F土的含水率试验土的含水率试验F土的密度试验土的密度试验F土粒比重试验土粒比重试验2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 定义：土中水的质量与土粒质定义：土中水的质量与土粒质 量之比，用百分数表示量之比，用百分数表示 表

22、达式：表达式： 单单 位位: 无量纲无量纲 一般范围：变化范围大一般范围：变化范围大ssswmmmmm(%)w 注意注意: : 其实是含水比其实是含水比, ,可达到或超过可达到或超过100100n 土的含水量土的含水量W空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 测定方法常用测定方法常用“烘干法烘干法” 定义：单位体积土的质量定义：单位体积土的质量 表达式：表达式： 单单 位位: kg/m3 或或 g/cm3 一般范围一般范围: 1.602.20 g/cm3awswsVVVmmVm n 土的密度土的

23、密度 空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积 相关指标相关指标: : 土的容重土的容重 = g 单位单位: kN/m3 工程上更常用工程上更常用, 用于计算土的用于计算土的自重应力自重应力2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 测定方法常用测定方法常用“环刀法环刀法”环刀环刀比重瓶比重瓶 定义：土粒的密度与定义：土粒的密度与4C时时纯蒸馏水密度的比值纯蒸馏水密度的比值 表达式：表达式： 单单 位位: 无量纲无量纲 一般范围：粘性土一般范围：粘性土 2.702.75， 砂土砂土 2.65C4wsC4wsss)(VmGn 土粒比重土粒比

24、重GsC4w =1.0 g/cm3土粒比重在数值上土粒比重在数值上等于等于土粒土粒的密度的密度空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 测定方法：测定方法：比重瓶法比重瓶法n 可表示同一种土的松密，二者之间存在关系：可表示同一种土的松密，二者之间存在关系：表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的指标e1en n1ne 砂类土：砂类土：28-35%粘性土：粘性土：30-50%，有的可达，有的可达60-70%svV/Ve n 孔隙比孔隙比e：土中孔隙体积与固土中孔隙体积与固体颗粒体积之比体颗粒体积之比

25、, 为无量纲为无量纲V/V(%)nvn 孔隙率孔隙率(孔隙度孔隙度)n：土中孔隙体土中孔隙体积与总体积之比积与总体积之比, 用百分数表示用百分数表示可用三相草图推出可用三相草图推出空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 表示土中含水程度的指标表示土中含水程度的指标对干土：对干土：Sr=0对饱和土：对饱和土：Sr=1 swmm(%)wn 含水率：含水率：vwrVVS n 饱和度：饱和度：土中水的体积与孔土中水的体积与孔隙体积的比值隙体积的比值饱和度表示孔隙中充满水饱和度表示孔隙中充满水的程度：的程

26、度：空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 表示土体密度和容重的指标表示土体密度和容重的指标n 干密度：干密度：土被烘干时的密度，土被烘干时的密度， 干容重：干容重：gddV/msdn 天然密度天然密度 天然容重天然容重awswsVVVmmVm gn 饱和密度：饱和密度：土体饱和时的密度，土体饱和时的密度， 饱和容重：饱和容重：VVmvwssat gsatsat wsat n 浮容重：浮容重：静水下的静水下的有效容重有效容重浮密度浮密度空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsV

27、vV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 各种密度容重间的大小关系各种密度容重间的大小关系dsat dsatn 天然密度天然密度n 干密度干密度n 饱和密度饱和密度VmmVmwsVVmvwssat V/msdn 天然容重天然容重n 干容重干容重n 饱和容重饱和容重n 浮容重浮容重gdd g gsatsat wsat 空气空气水水固体固体ma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 常用的物理性质指标间的换算关系：常用的物理性质指标间的换算关系：教科书教科书 P24 P24 表表2-2

28、2-2学习要点：学习要点：小小 结结 从物理意义上理解指标间的关系从物理意义上理解指标间的关系 不鼓励死记硬背不鼓励死记硬背 必要时利用三相草图推导必要时利用三相草图推导2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 土的物理状态指标土的物理状态指标土的物理状态土的物理状态无粘性土土的松密程度无粘性土土的松密程度粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态土的物理性质指标土的物理性质指标( (三相间的比例关系三相间的比例关系) )表表示示影响影响力学特性力学特性密实度密实度稠度稠度2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 无粘性土的密实度无粘性土的密实度emi

29、n = 0.35emin = 0.202.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 密实度如何衡量?单位体积中固体颗粒含量的多少 或 孔隙含量的多少优点：简单方便缺点：不能反映级配的影响 只能用于同一种土对策相对密度干容重d或孔隙比e或孔隙率nl 相对密度相对密度minmaxmaxreeeeD 无粘性土的相对密实度无粘性土的相对密实度l 粗粒土的密粗粒土的密实度标准实度标准 Dr = 0 最松状态最松状态 Dr 1/3疏松状态疏松状态1/3 2/3密实状态密实状态 Dr = 1最密状态最密状态2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 F最大孔隙比

30、最大孔隙比e emaxmax: : 将松散的风干土样通过长颈漏斗轻将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比（松砂器法）再经换算得到最大孔隙比（松砂器法）F最小孔隙比最小孔隙比emin : 将松散的风干土样装入金属容器内，将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比（振击法）的最大干密度再经换算得到最小孔隙比（振击法）理论上的最大与最小孔隙比理论上的最大与最小孔隙比在室内的测定有时

31、很困难在室内的测定有时很困难粗粒土的最大与最小孔隙比粗粒土的最大与最小孔隙比2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 标准贯入试验 标准贯入试验是在现场进行的一种原位试验，以锤击数N为标准进行评定。 试验方法：用质量为63.5kg的钢锤提升76cm，使贯入器入土30cm，记录锤击数Nl 相对密实度指标主要用相对密实度指标主要用于人工填土，对天然砂于人工填土，对天然砂土层采用土层采用原位标准贯入原位标准贯入试验试验法测定法测定粘性土的稠度状态粘性土的稠度状态2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 （一）粘性土的稠度状态稠度指粘性土的干湿程度或

32、在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力，是粘性土最主要的物理状态指标。流动、软、可塑、硬等描述四种状态可塑性：土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积也不开裂，外力卸除厚仍能保持已有的形状。 粘性土较硬变软流动粘性土的稠度状态粘性土的稠度状态2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 （二）界限含水率及其测定1.界限含水率粘性土从一种状态过渡到另一种状态，可用某一界限含水率来区分，这种界限含水率称为稠度界限或阿太堡界限 (Atterberg limits )。液限（wL）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；塑限（ wp ）从可塑状态

33、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；缩限（ ws ）从半固体状态转变为固体状态的界限含水率，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。2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 2.液、塑限的测定测定塑限的方法：搓滚法和液、塑限联合测定法。测定液限的方法：碟式仪法和液、塑限联合测定法，锥式液限仪测定法。液、塑限联合测定法：塑限5秒入土2mm时的含水率 10mm液限 5秒入土10mm时的含水率 17mm液限 5秒入土17mm时的含水率塑性指数塑性指数2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 （三）塑性指数和液性指数

34、1.塑性指数塑性指数：液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）。用Ip表示，取整数，即：塑性指数越高，吸着水含量可能高，土的粘粒含量越高。 pLpwwI塑性指数Ip土的名称Ip17粘土10Ip17粉质粘土注:塑性指数由相应于76g圆锥体沉入土样中深度为10mm时测定的液限计算而得。 粘 性 土 的 分 类 建筑地基基础设计规范 GB50007-20022.液性指数液性指数粘性土的状态可用液性指数来判别。定义为： （1-31）式中：IL液性指数，以小数表示； w土的天然含水率。液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，表达了天然土所处的状态。pppLpLIwwwwwwI 粘性土的状态

35、粘性土的状态 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 GB50007-2002液性指数IL状态液性指数IL状态IL 0坚硬0.75 IL1软塑01流塑0.251616粘性土粘性土不灵敏不灵敏低灵敏低灵敏中等灵敏中等灵敏灵敏灵敏很灵敏很灵敏流动流动灵敏度灵敏度St：原状土的无侧限抗压强度原状土的无侧限抗压强度qu和重塑土的无侧限抗压强度和重塑土的无侧限抗压强度qu之比之比2.4 2.4 土的结构土的结构 灵敏度就是天然土在人为扰动前的强度与扰动后强度的比值。含水量不变，密度不变，因重塑而强度含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢

36、复的现象，称为恢复的现象，称为触变性触变性。反映粘性土结构性的指标反映粘性土结构性的指标 土的触变性是土结构中联结形态发生土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。宏观表现。 目前尚没有合理的描述土触变性的方目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。法和指标。 灵敏度灵敏度 触变性触变性2.4 2.4 土的结构土的结构 pLpLwwwwI F 粗粒土的密实状态指标粗粒土的密实状态指标: : 相对密度相对密度D Dr r F 细粒土的稠度状态指标细粒土的稠度状态指标: : 液性指数液性指数I IL L 定义定义 判别标准判别标准 界限含水量界限含水量 w wP P、w wL L 土中水形态土中水形态 塑性指数塑性指数 I Ip p 吸附结合水的能力吸附结合水的能力minmaxmaxreeeeD 定义定义 判别标准判别标准小小 结结2.3 2.3 土的物理状态土的物理状态 物理性质指标物理性质指标 第二章：土的物理性质与工程分类第二章：土的物理性质与工程分类2.1 2.1 土的形成土的形成 2.2 2.2 土的三相组成土的三相组成 2.3 2.