土力学绪论总结课件

土力学

地基基础SoilMechanicsandFoundation岩土与地下工程教研室

土力学地基基础岩土与地下工程教研室2土，地之生万物者也。‘二’象地之上，地之中；‘|’物出形也。－《说文解字》印第安人的神话：神用泥土造人中国传统文化中的五行：金木水火土绪论Introduction1土矿物或岩石碎屑构成的松软集合体

一基本概念2土，地之生万物者也。‘二’象地之上，地之中；‘|’物出形也3土的形成过程土——由矿物和岩石碎屑构成的松软的集合体形成过程形成条件物理力学性质影响

绪论搬运、沉积风化土地球岩石地球3土的形成过程土——由矿物和岩石碎屑构成的松软的集合体形成过4生物风化物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生矿物动植物的活动风化有机质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物

绪论4生物风化物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生5搬运与沉积残积土无搬运运积土有搬运土质较好残积土强风化弱风化微风化母岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物

绪论5搬运与沉积残积土运积土土质较好残积土颗粒表面粗糙母岩表层经6运积土有搬运风：风积土重力:坡积土流水:洪积土冲积土湖泊沼泽沉积土海相沉积物土粒粗细不同，性质不均匀有分选性，近粗远细浑圆度分选性明显，土层交迭含有机物淤泥，土性差颗粒细，表层松软，土性差颗粒均匀，层厚而不具层理

绪论6运积土风：风积土重力:坡积土流水:洪积土土粒粗细不同，7土力学连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题一般土力学；计算土力学；理论土力学；土塑性力学；损伤土力学；冻土力学；土动力学2土力学——力学的一个分支，本课程的理论基础——专业基础课利用力学的一般原理，研究土的基本物理力学性质和土体在荷载、水、温度作用下的应力、应变、强度、稳定以及渗透等规律的力学特性7土力学连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论土的变形、8学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴、梁）连续固体结构力学若干弹性杆件组成的杆件结构弹性力学弹性实体结构或板壳结构水力学不可压缩的连续流体（水）连续流体土力学天然的三相碎散堆积物碎散材料与其它力学的对比学科特点——实践性极强研究方法——注重测试与经验，与相关学科渗透8学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴9土力学发展的历史土力学成为一门独立学科的重要标志Terzaghi是土力学的奠基人1776

Coulomb

强度定律，土压力理论1856

Darcy

定律1857

Rankine

新的土压力理论1925

Terzaghi

有效应力原理及渗透固结理论1936

第一届国际土力学及基础工程会议1949

中国土力学研究的兴起1962我国召开第一届全国土力学与基础工程会议我国颁布了较为系统的地基基础方面的规范，指导了工程实践9土力学发展的历史土力学成为一门独立学科的重要标志17763地基基础——专业课地基：受上部结构荷载影响的一部分土层基础：建筑物（构筑物）向下传递荷载的下部结构3地基基础——专业课地基：受上部结构荷载影响的一部分为基础工程的设计和施工服务基础工程造价高；基础工程施工周期长；基础工程属隐蔽工程；基础工程事故危害性大四本课程的重要性凝固的音乐＋隐藏的真理＝建筑工程为基础工程的设计和施工服务四本课程的重要性凝固的音乐＋隐藏121、加拿大特朗斯康谷仓事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时：1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1911年动工，1913年完工，自重20000T。121、加拿大特朗斯康谷仓事故：概况：长59.4m，宽23.13加拿大特朗斯康谷仓处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，把仓体逐渐纠正过来，其高程比原来降低了４米。原因：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力小于破坏时的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。2653失事后1913.10.181952.10.5

试验孔填土褐色粉质粘土灰色粉质粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3试验孔13加拿大特朗斯康谷仓处理：原因：2653失事后19514PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad2、香港宝城滑坡14PoShanRoadConduitRoadNote15Early1972滑坡前July1972滑坡后15Early1972滑坡前July1972滑坡后162、香港宝城滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡６7人。原因：山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。162、香港宝城滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近173、阪神大地震中地基液化神户码头：地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象173、阪神大地震中地基液化神户码头：液化：松砂地基在振动荷18阪神大地震中地基液化神户码头：岸墙因砂土地基液化失稳滑入海中18阪神大地震中地基液化神户码头：194、比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，模量较低，变形较大。1590:

伽利略在此塔做落体实验194、比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，20比萨斜塔1838-1839：挖环形基坑卸载1933-1935：基坑防水处理基础环灌浆加固1990年1月:

封闭1992年7月：加固塔身，用压重法和取土法进行地基处理目前:

已向游人开放。处理措施20比萨斜塔1838-1839：挖环形基坑卸载处理措施215、虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线已达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物而封闭。概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均匀粉质粘土层上，产生不均匀沉降。处理：在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩、加固

塔身，效果良好。215、虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔概况：位于苏州221986年：开工1990年：人工岛完成1994年：机场运营面积：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m设计时预测沉降：5.7-7.5m目前实际沉降：已达十米以上。问题：沉降大且有不均匀沉降6、关西国际机场

世界最大人工岛221986年：开工设计时预测沉降：5.7-7.5m问题：7、九江大堤决口溃口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10发生管涌险情，20分钟后，在堤外迎水面找到2处进水口又过20分钟，防水墙后的土堤突然塌陷出1个洞，5m宽的堤顶随即全部塌陷，并很快形成一宽约62m的溃口。7、九江大堤决口溃口原因：堤基管涌1998年8月7日13:1长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图砂环管涌口粘性土砂性土渗水杂填土管涌：在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。堤基管涌长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图砂环管粘性土砂性土渗水管涌砂环砂性土堤基管涌破坏示意图管涌破坏当管涌发生时，渗流将导致向源侵蚀，使堤防基础下部出现渗流通道当水头差足够大时，侵蚀将加速并掏挖堤防基础。形成通道后极易引起溃决管涌砂环砂性土堤基管涌破坏示意图管涌破坏当管涌发生时，渗流将26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决定影响便于研究和应用第一章土的物性与分类26土的形成渗透特性土的三相组成土的工程分类决定影响便于研究27本章目的:对土的特点进行详细解释和定量描述本章特点:

看起来零散学习要点:

各节间联系各节内层次第一章土的物性与分类27本章目的:本章特点:学习要点:第一章土的物性与分类28§1.1土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用§1土的物性与分类28§1.1土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定29一.固体颗粒物理状态力学特性粒径级配§1.1土的三相组成矿物成分颗粒形状§1土的物性与分类29一.固体颗粒物理状态粒径级配§1.1土的三相组成矿物30

粒径级配一.固体颗粒颗粒大小各粒径成分在土中占的比例狭义的粒径级配影响土性的主因§1.1土的三相组成§1土的物性与分类30粒径级配一.固体颗粒颗粒大小各粒径成分在土中占的比例31颗粒大小粒组

按粒径大小进行分组，将粒径接近的归成一类界限粒径一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类d(mm)d(mm)砾砂粒粉粒粘粒胶粒6020.0750.0050.0020.250.5520粗

中

细粗

中

细0.075粗粒细粒31颗粒大小粒组按粒径大小进行分组，将粒径接近的32粒径级配确定方法

筛分法：适用于粗粒土(>0.075

mm)

水分法：适用于细粒土(<0.075

mm)——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示表述方法

粒径级配累积曲线一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类32粒径级配确定方法筛分法：适用于粗粒土(>0.0733105.02.01.00.50.250.075200g101618242244661009080706050403020100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)P%958778665533土的粒径级配累积曲线水分法粒径(mm)0.050.010.005百分数P(%)2613.510一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类3310200g1010090807060504030201341009080706050403020100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

连续程度:

Cc=d302

/(d60×d10)

—曲率系数—不均匀系数Cu

≥5,级配不均匀粗细程度：用d50

表示

一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类341009080706050403020100小于某粒径之351009080706050403020100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曲线d60d10d30CuCcL0.330.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545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)

—曲率系数较大颗粒集中Cc

增大较大颗粒缺少Cc减小Cc=1~3,级配连续性好一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类351009080706050403020100小于某粒径之36粒径级配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,级配不良的土一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类36粒径级配粒径级配累积曲线及指标的用途：1）粒组含量用于土372.颗粒形状原生矿物

圆状、浑圆状、棱角状次生矿物

针状、片状、扁平状一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类372.颗粒形状原生矿物圆状、浑圆状、棱角状一.38结晶水矿物内部的水

结合水吸附在土颗粒表面的水自由水电场引力作用范围之外的水土中冰由自由水冻成，冻胀融陷

水蒸气气态水——气

二.土中水（液相）§1.1土的三相组成§1土的物性与分类38结晶水矿物内部的水二.土中水（液相）§1.39结合水排列致密、定向性强密度>1g/cm3冰点处于零下几十度具有固体的特性沸点680°C强结合水位于强结合水之外，电场引力作用范围之内外力作用下可以移动不因重力而移动，有粘滞性弱结合水二.土中水§1.1土的三相组成§1土的物性与分类39结合水排列致密、定向性强强结合水位于强结合水之外40自由水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动存在于固气之间在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由移动二.土中水§1.1土的三相组成§1土的物性与分类40自由水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动存在于41三.土中气体自由气体：与大气连通，对土的性质影响不大封闭气体：增加土的弹性；阻塞渗流通道§1.1土的三相组成§1土的物性与分类41三.土中气体自由气体：与大气连通，对土的性质影响不大42

土有三个组成部分：固相、液相和气相

小结1.固体颗粒2.土中水3.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§1.1土的三相组成§1土的物性与分类42土有三个组成部分：固相、液相和气相小结1.固43——粒径小于0.075mm的颗粒物理学中，半径为r的球形物体，在粘滞系数为η的流体中,以速度运动时，所受阻力为：土粒（球体）以自重在水中匀速下沉时：土粒自重土粒受到的浮力粘滞阻力据此有：§1.2水分法专题§1土的物性与分类43——粒径小于0.075mm的颗粒物理学中4420℃时水的粘滞系数：η=1.01*10-6kPa•s10℃时水的粘滞系数：η=1.31*10-6kPa•s4420℃时水的粘滞系数：η=1.01*10-6kPa45在时间ti内，Li深度以上其最大颗粒为di，则该处的最大粒径为试验时，用一个1升的量筒，装入一定质量的风干土样，制成1升的悬液，搅拌均匀后，让其下沉，Li45在时间ti内，Li深度以上其最大颗粒为di，则该处的最46在Li处的悬液中，若粒径小于等于di的土粒重量为Wsi

，则悬液的重度为：据此有：——土粒重度；——水的重度；——Li处悬液的密度，比重计法或吸液管法悬液中，粒径小于等于di重量为Wsi的土粒占土粒总重的百分比：土粒体积Li除土粒外水的重量46在Li处的悬液中，若粒径小于等于di的土1、土的结构－土颗粒之间的相互排列和连接形式2、土结构的分类3、工程性质单粒结构>蜂窝、絮状结构单粒结构强度低，压缩性高不可作为天然地基蜂窝结构0.02~0.002mm絮状结构（二级蜂窝结构）<0.005mm§1.3土的结构§1土的物性与分类1、土的结构－土颗粒之间的相互排列和连接形式2、土结构的分类48土的三相草图固相液相气相质量体积土的工程性质——土的物性指标——定量表示一、土的三项基本物理指标基本——实验室直接测定重力密度：单位体积土的重量1、密度：单位体积土的质量——土的总质量——土的总体积§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类常见值：测定方法环刀法灌水法48土的三相草图固相液相气相质量体积土的工程性质——土的物性49一、土的三项基本物理指标土的工程性质——土的物性指标——定量表示基本——实验室直接测定1、密度

;重力密度

土的三相草图固相液相气相质量体积常见值：砂土——2.65～2.69粉土——2.70～2.71粘性土——2.72～2.752、土粒比重：土中固体矿物的质量与同体积4℃时纯水质量的比值无量纲测定方法：比重瓶法——关键在于测量固体矿物质量和体积质量——烘干体积——排气经验法——依据为各种土的土粒比重相差不大§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类49一、土的三项基本物理指标土的工程性质——土的物性指标——503、土的含水量：土中水的质量与固体矿物质量的比值常见值：砂土——（0～4）％粘性土——（20～60）％测定方法：烘箱法红外线法酒精燃烧法铁锅炒干法本质都是确定脱水前后土样的质量，区别在于脱水的方法一、土的三项基本物理指标土的工程性质——土的物性指标——定量表示基本——实验室直接测定1、密度

;重力密度

2、土粒比重液相气相质量体积§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类503、土的含水量：土中水的质量与固体常见值：砂51二、土的六项导出指标1、孔隙比：土中孔隙体积与土颗粒体积之比常见值：砂土——0.5～1.0，e<0.6时呈密实状态，为良好地基粘性土——0.5～1.2，e>1.0时，为软弱地基一、土的三项基本物理指标液相气相质量体积2、孔隙率：土中孔隙体积与土总体积之比常见值：n=(30~50)%常见值：0～13、饱和度：水在孔隙中充满的程度§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类51二、土的六项导出指标1、孔隙比：土中孔隙体积与52一、土的三项基本物理指标二、土的六项导出指标1、孔隙比液相气相质量体积2、孔隙率3、饱和度4、干密度:单位体积土颗粒的质量

工程应用：直接反应土体的密实度，定义压实系数—要求达到的干密度—试验室条件下能达到的最大干密度压实系数工程允许值：0.94~0.95干重度

§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类52一、土的三项基本物理指标二、土的六项导出指标1、孔隙比535、饱和密度：土中孔隙完全被水充满时，单位体积质量

6、有效密度：地下水位以下，土体受浮力作用时，单位体积的质量一、土的三项基本物理指标二、土的六项导出指标1、孔隙比液相气相质量体积2、孔隙率3、饱和度4、干密度;干重度饱和重度

有效重度

§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类535、饱和密度：土中孔隙完全被水充满时541、密度

2、土粒比重3、土的含水量1、孔隙比2、孔隙率3、饱和度4、干密度5、饱和密度6、有效密度小结液相气相质量体积基本指标导出指标§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类541、密度2、土粒比重55三、指标间的换算——导出指标与基本指标的关系液相气相质量体积§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类55三、指标间的换算——导出指标与基本指标的关系液相气相质量56液相气相质量体积求e及Sr例：解1：解2：令土的体积为V=1m3，则56液相气相质量体积求e及Sr例：解1：解2：令土的体积为V57干粘土慢慢加水，其表现有什么变化？固态半固态塑态液态粘性土的稠度含水量变化后果状态：固态半固态塑态液态强度：下降很多，可达10倍以上§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类57干粘土慢慢加水，其表现有什么变化？固态半固态塑态液态粘性58固态半固态塑态液态1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

测定方法：10锥式液限仪碟式液限仪§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类58固态半固态塑态液态1、液限：粘性59固态半固态塑态液态1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

2、塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量

液塑限联合测定法测定方法滚搓法3、缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水量

测定方法：收缩皿法4、塑性指数：粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数

物理意义：细颗粒土体处于可塑状态下，含水量的变化最大区间其值大，表明该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011IP>17——粘土；10<IP≤17——粉质粘土§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类59固态半固态塑态液态1、液限：粘性60固态半固态塑态液态1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

2、塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量

3、缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水量

4、塑性指数：粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数

5、液性指数：粘性土天然含水量和塑限的差值与液塑限差值之比《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011物理意义：表明

靠近

还是靠近

，反映土的软硬不同0坚硬0.25硬塑0.75可塑1.0软塑流塑联系§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类60固态半固态塑态液态1、液限：粘性616、灵敏度：粘性土原状土无侧限抗压强度与结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值物理意义：灵敏度反映粘性土结构性的强弱。据其把土分为3类2低灵敏度土4中灵敏度土高灵敏度土工程应用：保护基槽粘性土中打入桩静载试验的间歇期二、粘性土的物理特征1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

2、塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量

3、缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水量

4、塑性指数：粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数

5、液性指数：粘性土天然含水量和塑限的差值与液塑限差值之比固态半固态塑态液态§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类616、灵敏度：粘性土原状土无侧限抗压强度与结构完无粘性土——密实1、以孔隙比

为标准《工业与民用建筑地基基础设计规范》1974，以孔隙比作为划分标准评价优点——应用方便缺点——无法反应土的颗粒级配影响2、以相对密度

为标准缺点——emin及emax不易准确测定评价优点——较之以孔隙比为依据，考虑了土的级配影响emax——同一种砂的最松状态孔隙比emin——同一种砂的最密状态孔隙比§1.6砂土的密实度§1土的物性与分类emin

=0.35emin

=0.20无粘性土——密实1、以孔隙比为标准《工业与民用建1、以孔隙比

为标准2、以相对密度

为标准3、以标准贯入试验锤击数N为标准《建筑地基基础设计规范》2002，GB50007-2012§1.6砂土的密实度§1土的物性与分类1、以孔隙比为标准2、以相对密度为标一、无粘性土——密实1、以孔隙比

为标准2、以相对密度

为标准3、以标准贯入试验锤击数N为标准二、粘性土的物理特征1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

2、塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量

3、缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水量

4、塑性指数：粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数

5、液性指数：粘性土天然含水量和塑限的差值与液塑限差值之比6、灵敏度：粘性土原状土无侧限抗压强度与结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值固态半固态塑态液态土的物理状态指标小结一、无粘性土——密实1、以孔隙比为标准2、以相对岩土的工程性质多样，差别很大土的分类与定名的必要性六大类岩石，碎石土，砂土，粉土，粘性土，人工填土§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范岩土的工程性质多样，差别很大土的分类与定名的必要性六大类岩石一、岩石1.定义：颗粒间牢固联接，呈整体或具有节理裂隙的岩体2.分类依据坚硬程度——岩块的饱和单轴抗压强度frk岩石完整程度划分按风化程度划分微风化中等风化强风化§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范一、岩石1.定义：颗粒间牢固联接，呈整体或具有节理裂隙的岩体一、岩石1.定义：土的粒径d>20mm的颗粒含量大于50%的土2.分类依据:颗粒级配+颗粒形状二、碎石土土的名称为主的颗粒形状粒组含量漂石圆形及亚圆形粒径大于200mm的颗粒含量超过全重的50%块石棱角形卵石圆形及亚圆形粒径大于20mm的颗粒含量超过全重的50%碎石棱角形圆砾圆形及亚圆形粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%角砾棱角形§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范一、岩石1.定义：土的粒径d>20mm的颗粒含量大于50%一、岩石1.定义：土的粒径d>20mm的颗粒含量大于50%的土2.分类二、碎石土3.碎石土的密实度密实度重型圆锥动力触探锤击数N63.5松散N63.5≤5稍密5<N63.5≤10中密10<N63.5≤20密实N63.5>204.常见碎石土的工程性质强度高,渗透性大,压缩性低——优良地基§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范一、岩石1.定义：土的粒径d>20mm的颗粒含量大于50%一、岩石1.定义：粒径d>20mm的颗粒含量不超过全重的50%，且d>0.075mm的

颗粒含量超过全重50%的土2.分类二、碎石土土的名称粒组含量砾砂粒径d>20mm的颗粒占总质量25～50%粗砂粒径d>0.5mm的颗粒超过总质量50%中砂粒径d>0.25mm的颗粒超过总质量50%细砂粒径d>0.075mm的颗粒超过总质量85%粉砂粒径d>0.075mm的颗粒超过总质量50%三、砂土§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范一、岩石1.定义：粒径d>20mm的颗粒含量不超过全重的53.砂土的密实度一、岩石1.定义：粒径d>20mm的颗粒含量不超过全重的50%，且d>0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。2.分类：砾砂，粗砂，中砂，细砂，粉砂二、碎石土三、砂土4.工程性质密实度标贯击数N松散N≤10稍密10<N≤15中密15<N≤30密实N>30密实与中密——优良地基砾砂，粗砂，中砂稍密——良好地基密实——良好地基细砂，粉砂饱和疏松——不良地基§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范3.砂土的密实度一、岩石1.定义：粒径d>20mm的颗粒含1.定义：塑性指数Ip

≤10，且d>0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。一、岩石二、碎石土三、砂土2.工程性质密实——良好地基饱和稍密——地震时易液化——不良地基四、粉土§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范1.定义：塑性指数Ip≤10，且d>0.075mm的颗粒72一、岩石1.定义：塑性指数Ip

>10的土2.分类二、碎石土三、砂土3.工程性质——与含水量密切相关密实、硬塑——良好地基疏松、流塑——软弱地基四、粉土五、粘土塑性指数土的名称Ip

>17粘土10<Ip17粉质粘土§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范72一、岩石1.定义：塑性指数Ip>10的土2.分类二、碎一、岩石1.定义：由人类活动堆填形成的各类土2.分类：以组成物质和堆积年代命名分类二、碎石土三、砂土3.工程性质——通常强度低，压缩性大，不均匀——压实土相对较好——杂填土最差四、粉土五、粘土土的名称概念素填土由碎石、砂土、粉土、粘性土等组成的填土压实填土经过压实或夯实的素填土杂填土含建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土冲填土由水力充填泥砂形成的填土六、人工填土§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范一、岩石1.定义：由人类活动堆填形成的各类土2.分类：以组成岩土的工程性质多样，差别很大土的分类与定名的必要性六大类岩石，碎石土，砂土，粉土，粘性土，人工填土几类特殊土一.淤泥和淤泥质土1.定义：在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成3.工程性质——强度低，透水性低，压缩性大，为不良地基2.物理性质：淤泥——二.红粘土和次生红粘土1.定义：红粘土为碳酸盐系的岩石经红化作用形成的高塑性粘土红粘土经再搬运后，仍操持其基本特征，称为次生红粘土2.物理性质：强度高，压缩性低淤泥质土——§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范岩土的工程性质多样，差别很大土的分类与定名的必要性六大类岩石75碎石土：土的粒径d>20mm的颗粒含量大于50%的土砂土：粒径d>20mm的颗粒含量不超过全重的50%，且d>0.075mm的

颗粒含量超过全重50%的土粉土：塑性指数Ip

≤10，且d>0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土粘土：塑性指数Ip

>10的土§1.7土的工程分类§1土的物性与分类工民建地基规范75碎石土：土的粒径d>20mm的颗粒含量大于50%的土砂土力学

地基基础SoilMechanicsandFoundation岩土与地下工程教研室

土力学地基基础岩土与地下工程教研室77土，地之生万物者也。‘二’象地之上，地之中；‘|’物出形也。－《说文解字》印第安人的神话：神用泥土造人中国传统文化中的五行：金木水火土绪论Introduction1土矿物或岩石碎屑构成的松软集合体

一基本概念2土，地之生万物者也。‘二’象地之上，地之中；‘|’物出形也78土的形成过程土——由矿物和岩石碎屑构成的松软的集合体形成过程形成条件物理力学性质影响

绪论搬运、沉积风化土地球岩石地球3土的形成过程土——由矿物和岩石碎屑构成的松软的集合体形成过79生物风化物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生矿物动植物的活动风化有机质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物

绪论4生物风化物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生80搬运与沉积残积土无搬运运积土有搬运土质较好残积土强风化弱风化微风化母岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物

绪论5搬运与沉积残积土运积土土质较好残积土颗粒表面粗糙母岩表层经81运积土有搬运风：风积土重力:坡积土流水:洪积土冲积土湖泊沼泽沉积土海相沉积物土粒粗细不同，性质不均匀有分选性，近粗远细浑圆度分选性明显，土层交迭含有机物淤泥，土性差颗粒细，表层松软，土性差颗粒均匀，层厚而不具层理

绪论6运积土风：风积土重力:坡积土流水:洪积土土粒粗细不同，82土力学连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题一般土力学；计算土力学；理论土力学；土塑性力学；损伤土力学；冻土力学；土动力学2土力学——力学的一个分支，本课程的理论基础——专业基础课利用力学的一般原理，研究土的基本物理力学性质和土体在荷载、水、温度作用下的应力、应变、强度、稳定以及渗透等规律的力学特性7土力学连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论土的变形、83学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴、梁）连续固体结构力学若干弹性杆件组成的杆件结构弹性力学弹性实体结构或板壳结构水力学不可压缩的连续流体（水）连续流体土力学天然的三相碎散堆积物碎散材料与其它力学的对比学科特点——实践性极强研究方法——注重测试与经验，与相关学科渗透8学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴84土力学发展的历史土力学成为一门独立学科的重要标志Terzaghi是土力学的奠基人1776

Coulomb

强度定律，土压力理论1856

Darcy

定律1857

Rankine

新的土压力理论1925

Terzaghi

有效应力原理及渗透固结理论1936

第一届国际土力学及基础工程会议1949

中国土力学研究的兴起1962我国召开第一届全国土力学与基础工程会议我国颁布了较为系统的地基基础方面的规范，指导了工程实践9土力学发展的历史土力学成为一门独立学科的重要标志17763地基基础——专业课地基：受上部结构荷载影响的一部分土层基础：建筑物（构筑物）向下传递荷载的下部结构3地基基础——专业课地基：受上部结构荷载影响的一部分为基础工程的设计和施工服务基础工程造价高；基础工程施工周期长；基础工程属隐蔽工程；基础工程事故危害性大四本课程的重要性凝固的音乐＋隐藏的真理＝建筑工程为基础工程的设计和施工服务四本课程的重要性凝固的音乐＋隐藏871、加拿大特朗斯康谷仓事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时：1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1911年动工，1913年完工，自重20000T。121、加拿大特朗斯康谷仓事故：概况：长59.4m，宽23.88加拿大特朗斯康谷仓处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，把仓体逐渐纠正过来，其高程比原来降低了４米。原因：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力小于破坏时的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。2653失事后1913.10.181952.10.5

试验孔填土褐色粉质粘土灰色粉质粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3试验孔13加拿大特朗斯康谷仓处理：原因：2653失事后19589PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad2、香港宝城滑坡14PoShanRoadConduitRoadNote90Early1972滑坡前July1972滑坡后15Early1972滑坡前July1972滑坡后912、香港宝城滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡６7人。原因：山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。162、香港宝城滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近923、阪神大地震中地基液化神户码头：地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象173、阪神大地震中地基液化神户码头：液化：松砂地基在振动荷93阪神大地震中地基液化神户码头：岸墙因砂土地基液化失稳滑入海中18阪神大地震中地基液化神户码头：944、比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，模量较低，变形较大。1590:

伽利略在此塔做落体实验194、比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，95比萨斜塔1838-1839：挖环形基坑卸载1933-1935：基坑防水处理基础环灌浆加固1990年1月:

封闭1992年7月：加固塔身，用压重法和取土法进行地基处理目前:

已向游人开放。处理措施20比萨斜塔1838-1839：挖环形基坑卸载处理措施965、虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线已达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物而封闭。概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均匀粉质粘土层上，产生不均匀沉降。处理：在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩、加固

塔身，效果良好。215、虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔概况：位于苏州971986年：开工1990年：人工岛完成1994年：机场运营面积：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m设计时预测沉降：5.7-7.5m目前实际沉降：已达十米以上。问题：沉降大且有不均匀沉降6、关西国际机场

世界最大人工岛221986年：开工设计时预测沉降：5.7-7.5m问题：7、九江大堤决口溃口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10发生管涌险情，20分钟后，在堤外迎水面找到2处进水口又过20分钟，防水墙后的土堤突然塌陷出1个洞，5m宽的堤顶随即全部塌陷，并很快形成一宽约62m的溃口。7、九江大堤决口溃口原因：堤基管涌1998年8月7日13:1长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图砂环管涌口粘性土砂性土渗水杂填土管涌：在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。堤基管涌长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图砂环管粘性土砂性土渗水管涌砂环砂性土堤基管涌破坏示意图管涌破坏当管涌发生时，渗流将导致向源侵蚀，使堤防基础下部出现渗流通道当水头差足够大时，侵蚀将加速并掏挖堤防基础。形成通道后极易引起溃决管涌砂环砂性土堤基管涌破坏示意图管涌破坏当管涌发生时，渗流将101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决定影响便于研究和应用第一章土的物性与分类26土的形成渗透特性土的三相组成土的工程分类决定影响便于研究102本章目的:对土的特点进行详细解释和定量描述本章特点:

看起来零散学习要点:

各节间联系各节内层次第一章土的物性与分类27本章目的:本章特点:学习要点:第一章土的物性与分类103§1.1土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用§1土的物性与分类28§1.1土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定104一.固体颗粒物理状态力学特性粒径级配§1.1土的三相组成矿物成分颗粒形状§1土的物性与分类29一.固体颗粒物理状态粒径级配§1.1土的三相组成矿物105

粒径级配一.固体颗粒颗粒大小各粒径成分在土中占的比例狭义的粒径级配影响土性的主因§1.1土的三相组成§1土的物性与分类30粒径级配一.固体颗粒颗粒大小各粒径成分在土中占的比例106颗粒大小粒组

按粒径大小进行分组，将粒径接近的归成一类界限粒径一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类d(mm)d(mm)砾砂粒粉粒粘粒胶粒6020.0750.0050.0020.250.5520粗

中

细粗

中

细0.075粗粒细粒31颗粒大小粒组按粒径大小进行分组，将粒径接近的107粒径级配确定方法

筛分法：适用于粗粒土(>0.075

mm)

水分法：适用于细粒土(<0.075

mm)——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示表述方法

粒径级配累积曲线一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类32粒径级配确定方法筛分法：适用于粗粒土(>0.07108105.02.01.00.50.250.075200g101618242244661009080706050403020100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)P%958778665533土的粒径级配累积曲线水分法粒径(mm)0.050.010.005百分数P(%)2613.510一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类3310200g10100908070605040302011091009080706050403020100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

连续程度:

Cc=d302

/(d60×d10)

—曲率系数—不均匀系数Cu

≥5,级配不均匀粗细程度：用d50

表示

一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类341009080706050403020100小于某粒径之1101009080706050403020100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曲线d60d10d30CuCcL0.330.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545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)

—曲率系数较大颗粒集中Cc

增大较大颗粒缺少Cc减小Cc=1~3,级配连续性好一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类351009080706050403020100小于某粒径之111粒径级配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,级配不良的土一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类36粒径级配粒径级配累积曲线及指标的用途：1）粒组含量用于土1122.颗粒形状原生矿物

圆状、浑圆状、棱角状次生矿物

针状、片状、扁平状一.固体颗粒§1.1土的三相组成§1土的物性与分类372.颗粒形状原生矿物圆状、浑圆状、棱角状一.113结晶水矿物内部的水

结合水吸附在土颗粒表面的水自由水电场引力作用范围之外的水土中冰由自由水冻成，冻胀融陷

水蒸气气态水——气

二.土中水（液相）§1.1土的三相组成§1土的物性与分类38结晶水矿物内部的水二.土中水（液相）§1.114结合水排列致密、定向性强密度>1g/cm3冰点处于零下几十度具有固体的特性沸点680°C强结合水位于强结合水之外，电场引力作用范围之内外力作用下可以移动不因重力而移动，有粘滞性弱结合水二.土中水§1.1土的三相组成§1土的物性与分类39结合水排列致密、定向性强强结合水位于强结合水之外115自由水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动存在于固气之间在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由移动二.土中水§1.1土的三相组成§1土的物性与分类40自由水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动存在于116三.土中气体自由气体：与大气连通，对土的性质影响不大封闭气体：增加土的弹性；阻塞渗流通道§1.1土的三相组成§1土的物性与分类41三.土中气体自由气体：与大气连通，对土的性质影响不大117

土有三个组成部分：固相、液相和气相

小结1.固体颗粒2.土中水3.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§1.1土的三相组成§1土的物性与分类42土有三个组成部分：固相、液相和气相小结1.固118——粒径小于0.075mm的颗粒物理学中，半径为r的球形物体，在粘滞系数为η的流体中,以速度运动时，所受阻力为：土粒（球体）以自重在水中匀速下沉时：土粒自重土粒受到的浮力粘滞阻力据此有：§1.2水分法专题§1土的物性与分类43——粒径小于0.075mm的颗粒物理学中11920℃时水的粘滞系数：η=1.01*10-6kPa•s10℃时水的粘滞系数：η=1.31*10-6kPa•s4420℃时水的粘滞系数：η=1.01*10-6kPa120在时间ti内，Li深度以上其最大颗粒为di，则该处的最大粒径为试验时，用一个1升的量筒，装入一定质量的风干土样，制成1升的悬液，搅拌均匀后，让其下沉，Li45在时间ti内，Li深度以上其最大颗粒为di，则该处的最121在Li处的悬液中，若粒径小于等于di的土粒重量为Wsi

，则悬液的重度为：据此有：——土粒重度；——水的重度；——Li处悬液的密度，比重计法或吸液管法悬液中，粒径小于等于di重量为Wsi的土粒占土粒总重的百分比：土粒体积Li除土粒外水的重量46在Li处的悬液中，若粒径小于等于di的土1、土的结构－土颗粒之间的相互排列和连接形式2、土结构的分类3、工程性质单粒结构>蜂窝、絮状结构单粒结构强度低，压缩性高不可作为天然地基蜂窝结构0.02~0.002mm絮状结构（二级蜂窝结构）<0.005mm§1.3土的结构§1土的物性与分类1、土的结构－土颗粒之间的相互排列和连接形式2、土结构的分类123土的三相草图固相液相气相质量体积土的工程性质——土的物性指标——定量表示一、土的三项基本物理指标基本——实验室直接测定重力密度：单位体积土的重量1、密度：单位体积土的质量——土的总质量——土的总体积§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类常见值：测定方法环刀法灌水法48土的三相草图固相液相气相质量体积土的工程性质——土的物性124一、土的三项基本物理指标土的工程性质——土的物性指标——定量表示基本——实验室直接测定1、密度

;重力密度

土的三相草图固相液相气相质量体积常见值：砂土——2.65～2.69粉土——2.70～2.71粘性土——2.72～2.752、土粒比重：土中固体矿物的质量与同体积4℃时纯水质量的比值无量纲测定方法：比重瓶法——关键在于测量固体矿物质量和体积质量——烘干体积——排气经验法——依据为各种土的土粒比重相差不大§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类49一、土的三项基本物理指标土的工程性质——土的物性指标——1253、土的含水量：土中水的质量与固体矿物质量的比值常见值：砂土——（0～4）％粘性土——（20～60）％测定方法：烘箱法红外线法酒精燃烧法铁锅炒干法本质都是确定脱水前后土样的质量，区别在于脱水的方法一、土的三项基本物理指标土的工程性质——土的物性指标——定量表示基本——实验室直接测定1、密度

;重力密度

2、土粒比重液相气相质量体积§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类503、土的含水量：土中水的质量与固体常见值：砂126二、土的六项导出指标1、孔隙比：土中孔隙体积与土颗粒体积之比常见值：砂土——0.5～1.0，e<0.6时呈密实状态，为良好地基粘性土——0.5～1.2，e>1.0时，为软弱地基一、土的三项基本物理指标液相气相质量体积2、孔隙率：土中孔隙体积与土总体积之比常见值：n=(30~50)%常见值：0～13、饱和度：水在孔隙中充满的程度§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类51二、土的六项导出指标1、孔隙比：土中孔隙体积与127一、土的三项基本物理指标二、土的六项导出指标1、孔隙比液相气相质量体积2、孔隙率3、饱和度4、干密度:单位体积土颗粒的质量

工程应用：直接反应土体的密实度，定义压实系数—要求达到的干密度—试验室条件下能达到的最大干密度压实系数工程允许值：0.94~0.95干重度

§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类52一、土的三项基本物理指标二、土的六项导出指标1、孔隙比1285、饱和密度：土中孔隙完全被水充满时，单位体积质量

6、有效密度：地下水位以下，土体受浮力作用时，单位体积的质量一、土的三项基本物理指标二、土的六项导出指标1、孔隙比液相气相质量体积2、孔隙率3、饱和度4、干密度;干重度饱和重度

有效重度

§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类535、饱和密度：土中孔隙完全被水充满时1291、密度

2、土粒比重3、土的含水量1、孔隙比2、孔隙率3、饱和度4、干密度5、饱和密度6、有效密度小结液相气相质量体积基本指标导出指标§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类541、密度2、土粒比重130三、指标间的换算——导出指标与基本指标的关系液相气相质量体积§1.4三相体比例指标§1土的物性与分类55三、指标间的换算——导出指标与基本指标的关系液相气相质量131液相气相质量体积求e及Sr例：解1：解2：令土的体积为V=1m3，则56液相气相质量体积求e及Sr例：解1：解2：令土的体积为V132干粘土慢慢加水，其表现有什么变化？固态半固态塑态液态粘性土的稠度含水量变化后果状态：固态半固态塑态液态强度：下降很多，可达10倍以上§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类57干粘土慢慢加水，其表现有什么变化？固态半固态塑态液态粘性133固态半固态塑态液态1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

测定方法：10锥式液限仪碟式液限仪§1.5粘性土界限含水量§1土的物性与分类58固态半固态塑态液态1、液限：粘性134固态半固态塑态液态1、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量

2、塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量

液塑限联合测定法测定方法滚搓法3、缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水量

测定方法：收缩皿法4、塑性指数：粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数

物理意义：细颗粒土体处于可塑状态下，含水量的变化最大区间