土力学第二章：土的物理性质及工程分类全解共课件

第2章土的物理性质及工程分类§2.1土的生成与特性§2.2土的三相组成§2.3土的物理性质指标§2.4土的物理状态指标§2.5地基土的工程分类第2章土的物理性质及工程分类§2.1土的生成与特性1第2章土的物理性质及工程分类本章重点土的三相组成与颗粒特征，土的物理性质指标，土的物理状态指标，地基土的工程分类。本章难点土的物理性质指标与物理状态指标。第2章土的物理性质及工程分类本章重点22.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类岩石地球搬运、沉积风化土地球土是由岩石，经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类岩石地球3第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化

岩石经风、霜、雨的侵蚀，温度、湿度的变化，发生不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。特点：矿物、岩石的物质成分不发生变化，只是碎裂成为大小不等的碎块。类型：①温差风化；②冰劈作用；③其它物理风化作用：盐类的结晶与潮解、层裂或卸载作用。2.1土的生成与特性2.1.1土的生成第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化2.1土的生成42.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化

①温差风化：由于温差变化，岩石在热胀冷缩过程中逐渐破碎的过程，常发生在温差较大的干旱气候地区。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物52.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化②冰劈作用：充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使岩石裂解的过程。水结成冰时其体积可增大9.2％。冰体将对裂缝壁产生2000kg／cm2的巨大压力。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物62.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化③其它物理风化作用：

盐类的结晶与潮解：充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结晶与溶解使岩石破碎的过程(类似于冰劈作用)。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物72.1土的生成与特性2.1.1土的生成第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化

由物理风化生成的土为粗粒土，如块碎石，砾石和砂土等，总称为无粘性土砾石料卵石砂2.1土的生成与特性2.1.1土的生成第2章土的物理性82.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（2）化学风化

岩石的碎屑与水、氧气和二氧化碳等物质相接触时，逐渐发生化学变化，原来组成矿物发生变化，产生一种新的成分——次生矿物。粘土2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（2）化92.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（3）生物风化

2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（3）生102.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。

①单粒结构：凡粗颗粒土（如卵石与砂土等），在沉积过程中，每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳定状态，其特点是土粒间存在点与点的接触。密实状态疏松状态2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的112.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。

②蜂窝结构：当土颗粒较细（粒径在0.02mm以下）时，在水中单个下沉，碰到已沉积的土粒被吸收不再下沉（彼此之间引力大于重力），依次一粒粒被吸收，形成很大孔隙的蜂窝状结构。（适用于粉土）蜂窝结构2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的122.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。

③絮状结构（二级蜂窝结构）：那些粒径极细的粘土颗粒（粒径小于0.005mm）在水中长期悬浮，相互碰撞而吸引形成小链环状的土集粒，它们互相接近吸引，不断扩大形成大链环状，称为絮状结构。（适用于粘土）絮状结构2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的132.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1单粒结构工程性质好于蜂窝结构和絮状结构2土的结构受力后会产生变化，饱和粉砂细砂（振动液化），粘性土受扰动后强度变低2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的14气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，重要土体次要第2章土的物理性15物理状态力学特性粒径级配矿物成分颗粒形状第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒2.2土的三相组成物理状态粒径级配矿物成分颗粒形状第2章土的物理性质及工程162.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒原生矿物物理风化作用产物（如：石英、长石、云母），构成粗粒土的主要矿物成分次生矿物化学风化作用产物，主要是粘土矿物，倍半氧化物等，构成细粒土的主要矿物成分高岭石、伊里石、蒙脱石1.土粒的矿物成分粘土矿物:由硅片和铝片构成的晶包所组合而成2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1172.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类硅片的结构基本单元：硅-氧四面体2.2.1土的固体颗粒1.土粒的矿物成分2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类硅片的结构182.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类铝片的结构基本单元：铝-氢氧八面体2.2.1土的固体颗粒1.土粒的矿物成分2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类铝片的结构19高岭石（氢键联结）粘土矿物的晶格构造蒙脱石伊利石粒径亲水性胀缩性压缩性大小小小中中中中小大大大2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒1.土粒的矿物成分高岭石（氢键联结）粘土矿物的晶格构造蒙脱石伊利石粒径大202.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒2.土颗粒的大小与形状0.0050.075260200粘粒粉粒砂粒圆砾（角砾）卵石（碎石）漂石（块石）粒径d/mm粒组名称图2.2土的粒径分组2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1212.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒2.土颗粒的大小与形状原生矿物

圆状、浑圆状、棱角状次生矿物

针状、片状、扁平状2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.122第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配粒径：颗粒的大小通常以直径表示。称为粒径（mm）或粒度。粒组：粒径大小在一定范围内、具有相同或相似的成分和性质的土粒集合。2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土23

土颗粒巨粒(>200mm)粗粒(0.075-200mm)细粒(<0.075mm)卵石或碎石颗粒(20-200mm)圆砾或角砾颗粒(2-20mm)砂(0.075-2mm)粉粒(0.005-0.075mm)粘粒(<0.005mm)第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配2.2土的三相组成土颗粒巨粒(>200mm)卵石或碎石颗粒(20-200m24粘土细砂粗砂第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配粘土卵石碎石2.2土的三相组成粘土细砂粗砂第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体25第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配土的颗粒级配土由不同粒组的土颗粒混合在一起所形成，土的性质主要取决于不同粒组的土粒的相对含量。工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示。土的颗粒级配分析方法(1)筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm(2)比重计法:适用于d＜0.075mm2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土26第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配标准分析筛筛子孔径分别为:20,10,5,2.0,1.0,0.5,0.25,0.075(1)筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土27第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(1)筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm筛析机2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土28第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(2)比重计法:适用于d＜0.075mm原理—Stokes定律：球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土29第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(2)比重计法:适用于d＜0.075mm原理—Stokes定律：球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土30第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(2)比重计法:适用于d＜0.075mm2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土31105.02.01.00.50.250.1200g10161824223872P%958778665536水分法1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线（对数坐标）2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成10200g10P水分法100908070605040302321009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41特征粒径:d50:平均粒径d60:控制粒径d10:有效粒径d30

;不均匀程度：

Cu=d60/d10

—不均匀系数当Cu很小时曲线很陡，表示土均匀；当

Cu

很大时曲线平缓，表示土的级配良好。Cu

≥5,级配不均匀。2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成1009080706050403020100小于某粒径之土质331009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10d30斜率:某粒径范围内颗粒的含量陡—相应粒组质量集中缓--相应粒组含量少平台--相应粒组缺乏连续程度:Cc=d302

/(d60×d10)—曲率系数Cc=1~3,

级配连续性好2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成1009080706050403020100小于某粒径之土质342.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成①Cu＞5②Cc＝1～3③级配连续2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质35第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成例1-1下表为一土工试验颗粒分析表，表中数值为留筛质量，底盘内试样质量为20g,现需计算试样的不均匀系数Cu和曲率系数Cc筛孔孔径（mm）2.01.00.50.250.075留筛质量（g）5015015010030土的颗粒组成：粒径<2.0mm:粒径<1.0mm:粒径<0.5mm:第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成例1-136第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成粒径<0.25mm:粒径<0.075mm:<2.0<1.0<0.5<0.25<0.07590%60%30%10%4由表中数据可知：

d10=0.25mm，d30=0.5mm，d60=1.0mm第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成粒径<0.37第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成382.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类粒径级配累积曲线及指标的用途：1）粒组含量用于土的分类定名；2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：

Cu≥5,不均匀土；Cu<5,均匀土3）曲率系数Cc用于判定土的连续程度：

Cc=1~3,

级配连续土；Cc>3或Cc<1,级配不连续土4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：

如果Cu≥5且

Cc=1~3，级配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1,级配不良的土2.2土的三相组成2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质39孔隙水自由水

结合水

强结合水

弱结合水

重力水

毛细水2.2.2土中水第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成土中水：结晶水和孔隙水固态水液态水气态水孔隙水自由水结合水强结合水弱结合水重力水毛细水2.40-强结合水：排列致密，密度>1g/cm3

冰点处于零下几十度完全不能移动，具有固体的特性温度100°C时不蒸发-弱结合水：受电场引力作用，为粘滞水膜外力作用下可以移动不因重力而流动，有粘滞性粘土颗粒-----------------++++引力d水分子阳离子强结合水弱结合水自由水土中水–

结合水结合水：受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周，不传递静水压力，不能任意流动的水-强结合水：粘土-------41毛细水：由于土体孔隙的毛细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作用重力水：自由水面以下的孔隙自由水，在重力作用下可在土中自由流动；浮力作用土中水–

自由水自由水：不受颗粒电场引力作用的孔隙水hc毛细水重力水毛细水：由于土体孔隙的毛细作用升至自由水面以上的水。毛细水承42气相-土中气自由气体：与大气连通的气体

对土的性质影响不大封闭气体：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；阻塞渗流通道，降低渗透性气相-土中气自由气体：与大气连通的气体

对土的性质影响不43第二章：土的物理性质与工程分类§2.1土的生成与特性

§2.2土的三相组成§2.3土的物理性质指标§2.4土的物理状态指标§2.5土的工程分类§2.6土的压实性第二章：土的物理性质与工程分类§2.1土的生成与特性44土的物理性质指标土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬状态土的物理性质指标(三相间的比例关系)表示影响力学特性土的三相比例指标对研究土的性质十分重要土的物理性质指标土的物理状态土的物理性质指标表示影响力学特性45物理性质指标土的三个组成相的体积和质量上的比例关系密实程度干湿程度……特点:

指标概念简单，数量很多

要点：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

基本方法:定义三相草图法物理性质指标土的三个组成相的体积和质量上的比例关系密实程度46空气Air三相草图水Water固体Solidma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积第2章土的物理性质及工程分类2.3土的物理性质指标空气Air三相草图水Water固体Solidma47三相草图九个物理量:

VVvVsVaVw

msmwmam物性指标是比例关系:可假设任一参数为1物理量关系:空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积三个独立变量，干土或饱和土二个独立变量其它指标：三相草图法计算实验室测定可假设任一参数为1三相草图九个物理量:物理量关系:空气水固体ma=48基本物理性质试验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：土的密度试验土粒比重试验土的含水量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，通常进行三个492.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv1.土的密度ρ和土的重度γ

重力加速度，近似取10m/s2

4）测定方法：①环刀法适用于粘性土与粉土；

②灌水法适用于卵石，砾石与原状砂。1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图2.3土的物理性质指标2.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程502.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类1.土的密度ρ和土的重度γ

2.3土的物理性质指标2.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程512.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv2.土粒比重Gs4）测定方法：①比重瓶法；

②经验法。1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图砂土粉土粘性土2.3土的物理性质指标2.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程522.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv3.土的含水率w4）测定方法：①烘干法；1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图砂土粘性土2.3土的物理性质指标2.3.1土的三项基本物理性质指标第2章土的物理性质及工程532.3.2反映土的松密程度的指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv1.土的孔隙比e4）测定方法：根据ρ、Gs与w；1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图砂土粘性土2.3土的物理性质指标2.3.2反映土的松密程度的指标第2章土的物理性质及工程542.3.2反映土的松散程度的指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv1.土的孔隙度（孔隙率）n4）测定方法：根据ρ、Gs与w；1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图2.3土的物理性质指标2.3.2反映土的松散程度的指标第2章土的物理性质及工程552.3.3反映土中含水程度的指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv1.含水率w4）测定方法：根据ρ、Gs与w；1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图2.土的饱和度Sr5）工程应用0.50.8Sr稍湿的很湿的饱和的2.3土的物理性质指标2.3.3反映土中含水程度的指标第2章土的物理性质及工程562.3.4特定条件下土的密度（重度）第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv4）工程应用：通常用作填方工程，包括土坝、路基和人工压实地基，土体压实质量的标准。土的干密度越大，表明土体压得越密实，亦即工程质量越好。1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图5）测定方法：

（1）环刀法；（2）放射性同位素法1.土的干密度ρd和土的干重度γd

2.3土的物理性质指标2.3.4特定条件下土的密度（重度）第2章土的物理性质及572.3.4特定条件下土的密度（重度）第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图2.土的饱和密度ρsat（饱和重度γsat）

2.3土的物理性质指标2.3.4特定条件下土的密度（重度）第2章土的物理性质及582.3.4特定条件下土的密度（重度）第2章土的物理性质及工程分类气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv1）物理意义2）表达式3）常见值土的三相图3.土的有效重度（浮重度）γ′4）四个重度大小比较2.3土的物理性质指标2.3.4特定条件下土的密度（重度）第2章土的物理性质及59第2章土的物理性质及工程分类气水土粒质量m体积VVw＝0.275Vv＝0.435Vs＝0.565V＝1≈0mw＝0.275ms＝1.525m＝1.80Va＝0.16(1)绘制三相计算草图解：(2)令V=1cm3(3)已知ρ=m/V=1.80g/cm3,故m=1.80g例：已知土的密度ρ=1.80g/cm3,土粒比重Gs=2.70，土的含水率w=18.0%。求其余的5个物理性质指标。(4)已知2.3土的物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒质量m体积VVw＝0.60第2章土的物理性质及工程分类气水土粒质量m体积VVw＝0.275Vv＝0.435Vs＝0.565V＝1≈0mw＝0.275ms＝1.525m＝1.80Va＝0.16(5)Vw=0.275cm3(6)已知：(7)孔隙体积:VV=V-Vs=1-0.565=0.435cm3(8)气相体积:Va=Vv-Vw=0.435-0.275=0.165cm32.3土的物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒质量m体积VVw＝0.61第2章土的物理性质及工程分类气水土粒质量m体积VVw＝0.275Vv＝0.435Vs＝0.565V＝1≈0mw＝0.275ms＝1.525m＝1.80Va＝0.16(9)其余物理性质指标孔隙比：孔隙度：饱和度：干密度：饱和密度：有效重度：2.3土的物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒质量m体积VVw＝0.62第2章土的物理性质及工程分类气水土粒Gsρw

Vs＝11+e质量m体积VVv=eωGsρw

Gs（1＋ω）ρw

ωGsρw

Gs（1＋ω）ρw/ρ

指标间的换算2.3土的物理性质指标第2章土的物理性质及工程分类气水土粒GsρwVs＝11+63例:某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度Gs为2.66，求该土样的含水量ω、密度ρ、重度

、干重度d

、孔隙比e、饱和重度sat和有效重度

第2章土的物理性质及工程分类解：2.3土的物理性质指标例:某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，64第2章土的物理性质及工程分类土的物理性质指标三项基本指标换算指标1.土的密度ρ和土的重度γ

2.土粒比重Gs3.土的含水率w1.土的饱和度Sr2.土的孔隙比e3.土的孔隙度（孔隙率）n4.土的干密度ρd和土的干重度γd

6.土的有效重度（浮重度）γ′5.土的饱和密度ρsat（饱和重度γsat）

2.3本节小结第2章土的物理性质及工程分类土的物理性质指标三项基本指标换65第2章土的物理性质及工程分类2.3本节习题1.在土的三相指标中

、

、

是必须测定的基本指标，它们的测定方法分别是

、

、

。2.同一土样的饱和重度sat、干重度d、天然重度、有效重度′大小存在的关系是:()

（A）sat

>d

>

>′;（B）sat

>

>d

>′（C）sat

>

>′>d;（D）sat

>′>

>d3.土的含水量w是指:（）（A）土中水的质量与土的质量之比;（B）土中水的质量与土粒质量之比;（C）土中水的体积与土粒体积之比;（D）土中水的体积与土的体积之比。第2章土的物理性质及工程分类2.3本节习题1.在土的三相66土的物理状态土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬状态土的物理性质指标(三相间的比例关系)表示影响力学特性土的物理状态土的物理状态土的物理性质指标表示影响力学特性67第2章土的物理性质及工程分类无粘性土的土粒之间的联结微弱，因此其工程性质主要与密实度有关；粘性土颗粒很细，比表面积大，水对其性质影响较大，因此其工程特性主要取决于稠度。2.4土的物理状态指标第2章土的物理性质及工程分类无粘性土的土粒之间的联结微弱，68第2章土的物理性质及工程分类无粘性土的土粒之间的联结微弱，因此其工程性质主要与密实度有关；粘性土颗粒很细，比表面积大，水对其性质影响较大，因此其工程特性主要取决于稠度。2.4土的物理状态指标第2章土的物理性质及工程分类无粘性土的土粒之间的联结微弱，69第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.1无粘性土的密实度1.用孔隙比e为标准孔隙比e可以用来表示砂土的密实度。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2.以相对密实度Dr为标准砂土在天然状态下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松散中密密实1/32/3Dr图2.8相对密度判断密实度标准第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.470第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.1无粘性土的密实度3.以标准贯入试验N为标准101520松散稍密中密密实图2.9以N划分砂土密实度标准第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.471第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标固态半固态可塑状态流动状态

稠度：粘性土因含水量的不同表现出不同的稀稠、软硬状态的性质称为粘性土的稠度。0wsw

pw

L强结合水膜最大出现自由水强结合水弱结合水自由水第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.472第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标1.液限（wL

%）1）定义：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率称为液限2）测定方法①锥式液限仪②蝶式液限仪第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.473第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标2.塑限（wP%）1）定义：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限2）测定方法①滚搓法②液、塑限联合测定法第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.474第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标2.塑限（wP%）1）定义：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限2）测定方法①滚搓法②液、塑限联合测定法第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.475第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标3.缩限（ws

%）1）定义：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率称为缩限2）测定方法①收缩皿法第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.476第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标4.塑性指数IP1）定义：是液限和塑限的差值(省去%)。2）物理意义土处在可塑状态的含水量变化范围，塑性指数大的表明土颗粒吸附更多的结合水,亦即该土粒粒含量高或矿物成分吸水能力强。3）工程应用作为粘性土与粉土定名的标准。第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.477第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标5.液性指数IL1）定义：粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。2）物理意义表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。3）工程应用状态液性指数坚硬硬塑可塑软塑流塑IL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.750.75＜IL≤1IL＞1第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.478第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.4.2粘性土的物理状态指标6.活动度A1）定义：粘性土的塑性指数与土中胶粒含量百分数的比值。2）物理意义反映黏性土中所含矿物的活动性。A<0.75A=075～1.25A>1.25非活性粘土正常粘土活性粘土第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标2.479反映粘性土结构性的指标灵敏度触变性St≤22-4>4粘性土低灵敏中等灵敏高灵敏3=0相同含水量、密度ququ原状土重塑土灵敏度St：原状土的无侧限抗压强度qu和重塑土的无侧限抗压强度qu之比第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标反映粘性土结构性的指标灵敏度St粘性土3=0相同含水80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，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。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变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。灵敏度触变性第2章土的物理性质及工程分类2.4土的物理状态指标含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，81第2章土的物理性质及工程分类2.4本节小结无粘性土物理状态指标粘性土的物理状态指标1.用孔隙比e为标准2.以相对密实度Dr为标准3.以标准贯入试验N为标准1.液限（wL

%）2.塑限（wP%）3.缩限（ws

%）4.塑性指数IP5.液性指数IL6.活动度A7.灵敏度St第2章土的物理性质及工程分类2.4本节小结无粘性土物理状82例题某地基土，经试验测得其干重度ρd＝1.57g/cm3，含水量w=19.3%，土粒比重Gs=2.71，液限wL=28.3%，塑限wP=16.7%⑴试求该土的孔隙比e，孔隙率n，饱和度Sr

（7’）⑵该土的塑性指数Ip、液性指数IL并确定该土的名称及状态（8’）【解】（1）设土粒体积为Vs例题某地基土，经试验测得其干重度ρd＝1.57g/cm3，83（2）塑性指数液性指数因10<IP≦17、0<IL≦0.25，属硬塑粉质粘土（2）塑性指数液性指数因10<IP≦17、0<IL≦0.284土的组成土的状态土的结构建筑地基基础设计规范-GB50007-2019分类法目的：便于调查研究；便于分析评价；便于交流(基于共同的概念)依据：最能反映土的物理力学性质的指标要求：要有一定的逻辑性、系统性，

纲目分明，简单易记，便于运用第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类土的组成建筑地基基础设计规范-GB50007-2019分类85岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土土1.岩石第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类坚硬程度分化程度岩石完整性岩石土1.岩石第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的86岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土土漂石块石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于200mm的颗粒超过全质量50%卵石碎石圆形及亚圆形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主圆砾角砾粒径大于20mm的颗

粒超过全质量50%粒径大于2mm的颗粒超过全质量50%名称颗粒形状粒组含量2.碎石土第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类粒径d>2mm的颗粒含量超过50%的土分类依据：颗粒级配及形状密实度越高，工程性质越好岩石土漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒超过全质量87土的名称粒组含量粒径＞2mm的颗粒占全质量25-50%粒径＞0.5mm的颗粒超过全质量50%粒径＞0.25mm的颗粒超过全质量50%粒径＞0.075mm的颗粒超过全质量85%粒径＞0.075mm的颗粒超过全质量50%岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土3.砂土第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类密实度越高，工程性质越好砾砂粗砂中砂细砂粉砂粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%的土，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。土的名称粒组含量粒径＞2mm的颗粒占全质量288岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土土4.粉土5.粘性土黏性土：塑性指数Ip>10的土粉质粘土：10<Ip17的土粘土：Ip>17的土粉土：粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指数Ip10的土第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类密实良好地基；饱和稍密，地震易液化，不良地基硬塑状态优良地基；软塑状态软弱地基岩石土4.粉土黏性土：塑性指数Ip>10的土粉质粘土：89岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土土6.人工填土人工填土第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类素填土：不含杂质或含杂质很少压实填土杂填土：含建筑垃圾等冲填土物质组成和成因堆积年代老旧填土除压实填土外，其他人工填土都是强度低、压缩性大且分布不均匀，尤其是杂填土岩石土6.人工填土人工填土第2章土的物理性质及工程分类2.90土特殊性土第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程分类淤泥和淤泥质土红黏土和次生红黏土膨胀土湿陷性黄土性质特殊且对工程不利土特殊性土第2章土的物理性质及工程分类2.5地基土的工程91

当粘性土的土样含水量较小时，其粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，如不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果就比较差。当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了引力，土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好。但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用大了，因而引力的减少不显著，此时自由水填充在孔隙中，从而产生了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降，因而设计时要选择一个“最优含水量”，这就是土的压实机理。（1）压实原理第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性当粘性土的土样含水量较小时，其粒间92第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性93第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性94第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性95

实验室中，将某一土样分成6~7份，每份和以不同的水量，得到各种不同含水量的土样。将每份土样装入击实仪内，用标准的击实方法加以击实。击实后，测出压实土的含水量和干密度。以含水量为横坐标，干密度为纵坐标，绘制含水量—干密度的关系曲线。在击实曲线上的峰值即为最大干密度，与之对应的含水量为最优含水量。（2）击实实验第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性实验室中，将某一土样分成6~7份，每份和96第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性97810121416181.01.41.21.61.82.0含水量w(%))干密度ρg/cm3含水量—干密度的关系曲线第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性810121498

在一定压实功作用下，使土最容易压实,并能达到最大干密度的含水量，称为最优含水量，用wop表示。与之对应的干密度称为最大干密度ρdmax

。（3）最大干密度ρdmax和最优含水量wop控制含水量第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性在一定压实功作用下，使土最容易压实,99

压实功能——压实每单位体积土所消耗的能量。（4）压实功能的影响E——击锤质量d——落距N——每层土的击实次数n——铺土层数V——击实筒体积第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性压实功能——压实每单位体积土所消耗的能量。（4）压实功能100810121416181.01.41.21.61.82.0含水量w(%))干密度ρg/cm3含水量—干密度的关系曲线N=18N=25N=29N=36Sr=1

压实功能越大，得到的最优含水量愈小，相应的最大干密度愈高。含水量超过最优含水量以后，压实功能的影响随含水量的增加而减少。击实曲线均靠近于饱和曲线。第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性8101214101

①

粘性土的压实标准（5）填土的含水量和碾压标准的控制②粗粒土的压实标准

砂和砂砾等粗粒土的压实性与含水量有关，但不存在最优含水量，一般在完全干燥或者充分洒水饱和的情况下最容易压实得到较大干密度。在压实时，要充分洒水使土饱和，其压实标准用相对密度Dr控制。第2章土的物理性质及工程分类2.6土的压实性①粘性土的压实标准（5）填土的含水量和碾压标准的控制②102例题3

某填料的天然重度为17.4kN/m3，天然含水量为16.0%，击实试验结果见下表，求：⑴该填料的最大干重度与最优含水量；⑵欲使该填料达到最优含水量，每100m3的填料中应加多少重量（kN）的水？w(%)16.317.920.222.024.025.8(kN/m3)18.519.520.521.020.920.6例题3某填料的天然重度为17.4kN/m3，天然含水量为1103【解】①先画出图1所示击实曲线填料的最优含水量：最大干容重：【解】①先画出图1所示击实曲线填料的最优含水量：最大干104②100m3填料的重量：m=100×17.4=1740kN100m3填料中水的重量：100m3填料中土粒的重量：如果要达到最优含水量，填料中水的重量应为：故应加水量为：②100m3填料的重量：m=100×17.4=174105土的形成土岩石风化、搬运、沉积地质成岩作用土的组成、结构和物理力学性质过程、条件第2章土的物理性质及工程分类本章小结土的形成土岩石风化、搬运、沉积地质成岩作用土的组成、结106土体有三个组成部分：固相、液相和气相土的三相组成固体颗粒土中水土中气体粒径级配矿物成分颗粒形状结合水：强结合水、弱结合水自由水：重力水、毛细水自由气体封闭气体第2章土的物理性质及工程分类本章小结土体有三个组成部分：固相、液相和气相土的三相组成固体颗粒粒径107物理性质指标土的三个组成相的体积和质量上的比例关系定义三相草图法室内测定三个基本物理性质指标：土的密度土粒比重土的含水量其它物理性质指标孔隙含量含水程度密度和容重密实程度干湿程度……第2章土的物理性质及工程分类本章小结物理性质指标土的三个组成相的体积和质量上的比例关系定义三相草108粗粒土的密实状态指标:

相对密度Dr

细粒土的稠度状态指标:

液性指数IL定义判别标准界限含水量

wP、wL土中水形态塑性指数Ip

吸附结合水的能力定义判别标准物理状态指标第2章土的物理性质及工程分类本章小结粗粒土的密实状态指标:相对密度Dr细粒土的稠度状109本章要点小结：土的形成渗透特性变形特性强度特性土的三相组成土的物理状态土的结构土的工程分类土的压实性决定影响如何获得较好的土便于研究和应用本章要点小结：土的形成渗透特性土的三相组成土的工程分类土的压110ENDEND111第2章土的物理性质及工程分类§2.1土的生成与特性§2.2土的三相组成§2.3土的物理性质指标§2.4土的物理状态指标§2.5地基土的工程分类第2章土的物理性质及工程分类§2.1土的生成与特性112第2章土的物理性质及工程分类本章重点土的三相组成与颗粒特征，土的物理性质指标，土的物理状态指标，地基土的工程分类。本章难点土的物理性质指标与物理状态指标。第2章土的物理性质及工程分类本章重点1132.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类岩石地球搬运、沉积风化土地球土是由岩石，经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类岩石地球114第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化

岩石经风、霜、雨的侵蚀，温度、湿度的变化，发生不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。特点：矿物、岩石的物质成分不发生变化，只是碎裂成为大小不等的碎块。类型：①温差风化；②冰劈作用；③其它物理风化作用：盐类的结晶与潮解、层裂或卸载作用。2.1土的生成与特性2.1.1土的生成第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化2.1土的生成1152.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化

①温差风化：由于温差变化，岩石在热胀冷缩过程中逐渐破碎的过程，常发生在温差较大的干旱气候地区。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物1162.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化②冰劈作用：充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使岩石裂解的过程。水结成冰时其体积可增大9.2％。冰体将对裂缝壁产生2000kg／cm2的巨大压力。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物1172.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化③其它物理风化作用：

盐类的结晶与潮解：充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结晶与溶解使岩石破碎的过程(类似于冰劈作用)。2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（1）物1182.1土的生成与特性2.1.1土的生成第2章土的物理性质及工程分类（1）物理风化

由物理风化生成的土为粗粒土，如块碎石，砾石和砂土等，总称为无粘性土砾石料卵石砂2.1土的生成与特性2.1.1土的生成第2章土的物理性1192.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（2）化学风化

岩石的碎屑与水、氧气和二氧化碳等物质相接触时，逐渐发生化学变化，原来组成矿物发生变化，产生一种新的成分——次生矿物。粘土2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（2）化1202.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（3）生物风化

2.1.1土的生成2.1土的生成与特性第2章土的物理性质及工程分类（3）生1212.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。

①单粒结构：凡粗颗粒土（如卵石与砂土等），在沉积过程中，每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳定状态，其特点是土粒间存在点与点的接触。密实状态疏松状态2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的1222.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。

②蜂窝结构：当土颗粒较细（粒径在0.02mm以下）时，在水中单个下沉，碰到已沉积的土粒被吸收不再下沉（彼此之间引力大于重力），依次一粒粒被吸收，形成很大孔隙的蜂窝状结构。（适用于粉土）蜂窝结构2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的1232.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。

③絮状结构（二级蜂窝结构）：那些粒径极细的粘土颗粒（粒径小于0.005mm）在水中长期悬浮，相互碰撞而吸引形成小链环状的土集粒，它们互相接近吸引，不断扩大形成大链环状，称为絮状结构。（适用于粘土）絮状结构2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的1242.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的物理性质及工程分类1单粒结构工程性质好于蜂窝结构和絮状结构2土的结构受力后会产生变化，饱和粉砂细砂（振动液化），粘性土受扰动后强度变低2.1土的生成与特性2.1.2土的结构与构造第2章土的125气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，重要土体次要第2章土的物理性126物理状态力学特性粒径级配矿物成分颗粒形状第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒2.2土的三相组成物理状态粒径级配矿物成分颗粒形状第2章土的物理性质及工程1272.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒原生矿物物理风化作用产物（如：石英、长石、云母），构成粗粒土的主要矿物成分次生矿物化学风化作用产物，主要是粘土矿物，倍半氧化物等，构成细粒土的主要矿物成分高岭石、伊里石、蒙脱石1.土粒的矿物成分粘土矿物:由硅片和铝片构成的晶包所组合而成2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.11282.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类硅片的结构基本单元：硅-氧四面体2.2.1土的固体颗粒1.土粒的矿物成分2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类硅片的结构1292.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类铝片的结构基本单元：铝-氢氧八面体2.2.1土的固体颗粒1.土粒的矿物成分2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类铝片的结构130高岭石（氢键联结）粘土矿物的晶格构造蒙脱石伊利石粒径亲水性胀缩性压缩性大小小小中中中中小大大大2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒1.土粒的矿物成分高岭石（氢键联结）粘土矿物的晶格构造蒙脱石伊利石粒径大1312.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒2.土颗粒的大小与形状0.0050.075260200粘粒粉粒砂粒圆砾（角砾）卵石（碎石）漂石（块石）粒径d/mm粒组名称图2.2土的粒径分组2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.11322.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒2.土颗粒的大小与形状原生矿物

圆状、浑圆状、棱角状次生矿物

针状、片状、扁平状2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1133第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配粒径：颗粒的大小通常以直径表示。称为粒径（mm）或粒度。粒组：粒径大小在一定范围内、具有相同或相似的成分和性质的土粒集合。2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土134

土颗粒巨粒(>200mm)粗粒(0.075-200mm)细粒(<0.075mm)卵石或碎石颗粒(20-200mm)圆砾或角砾颗粒(2-20mm)砂(0.075-2mm)粉粒(0.005-0.075mm)粘粒(<0.005mm)第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配2.2土的三相组成土颗粒巨粒(>200mm)卵石或碎石颗粒(20-200m135粘土细砂粗砂第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配粘土卵石碎石2.2土的三相组成粘土细砂粗砂第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体136第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配土的颗粒级配土由不同粒组的土颗粒混合在一起所形成，土的性质主要取决于不同粒组的土粒的相对含量。工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示。土的颗粒级配分析方法(1)筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm(2)比重计法:适用于d＜0.075mm2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土137第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配标准分析筛筛子孔径分别为:20,10,5,2.0,1.0,0.5,0.25,0.075(1)筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土138第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(1)筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm筛析机2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土139第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(2)比重计法:适用于d＜0.075mm原理—Stokes定律：球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土140第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(2)比重计法:适用于d＜0.075mm原理—Stokes定律：球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土141第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配(2)比重计法:适用于d＜0.075mm2.2土的三相组成第2章土的物理性质及工程分类2.2.1土的固体颗粒3.土142105.02.01.00.50.250.1200g10161824223872P%958778665536水分法1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线（对数坐标）2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成10200g10P水分法1009080706050403021431009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41特征粒径:d50:平均粒径d60:控制粒径d10:有效粒径d30

;不均匀程度：

Cu=d60/d10

—不均匀系数当Cu很小时曲线很陡，表示土均匀；当

Cu

很大时曲线平缓，表示土的级配良好。Cu

≥5,级配不均匀。2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成1009080706050403020100小于某粒径之土质1441009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10d30斜率:某粒径范围内颗粒的含量陡—相应粒组质量集中缓--相应粒组含量少平台--相应粒组缺乏连续程度:Cc=d302

/(d60×d10)—曲率系数Cc=1~3,

级配连续性好2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成1009080706050403020100小于某粒径之土质1452.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成①Cu＞5②Cc＝1～3③级配连续2.2.1土的固体颗粒3.土的粒径级配第2章土的物理性质146第2章土的物理性质及工程分类2.2土的三相组成例1-1下表为一土工试验颗粒分析表，表中数值为留筛质量，底盘内试样质量为20g,现需计算试样的不均匀系数Cu和曲率系数Cc