岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土课件

第二章土的物理性质及工程分类第二章土的物理性质及

第二节三相草图水Water固体Solidma=0mwmsm质量VaVvVwVsV体积土的三相比例指标土的三相比例指标空气Air第二节三相草图水Water固体Soli定义：土单位体积的质量表达式：1.土的密度空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积

相关指标:

土的容重=g

单位:

kN/m3

单位:kg/m3

或g/cm3一般范围:1.60~2.20g/cm3定义：土单位体积的质量空气水固体ma=0mwmsm质量VaV定义：土粒的密度与4˚C时

纯蒸馏水密度的比值表达式：2.土粒相对密度ds空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积单位:

无量纲一般范围：粘性土2.70~2.75，砂土2.65定义：土粒的密度与4˚C时

纯蒸馏水密度的比值2.土粒相对密

定义：土中水的质量与土粒质

量之比，用百分数表示表达式：3.土的含水量W空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积单位:

无量纲一般范围：变化范围大定义：土中水的质量与土粒质

量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，通常进行三个基本的物理性质试4.孔隙比e：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,为无量纲5.孔隙率(孔隙度)n：土中孔隙体积与总体积之比,用百分数表示表示土中孔隙含量的指标空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积4.孔隙比e：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,为无量纲5.表示土中饱水程度的指标6.饱和度：土中水的体积与孔隙体积的比值空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积表示土中饱水程度的指标6.饱和度：土中水的体积与孔隙体积的比表示土体密度和容重的其它指标

7.干密度：土被烘干时的密度空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积干容重：表示土体密度和容重的其它指标7.干密度：土被烘干时的密表示土体密度和容重的其它指标空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积8.饱和密度：土饱和时的密度饱和容重：表示土体密度和容重的其它指标空气水固体ma=0mwmsm质量表示土体密度和容重的其它指标9.浮密度：空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积浮重度：表示土体密度和容重的其它指标9.浮密度：空气水固体ma=0m土颗粒水气体指标的换算土颗粒水气体指标的换算练习练习问题：说明土的天然重度γ，饱和重度γsat，有效重度γ`和干重度γd之间的关系，比较其数值的大小。问题：稠度状态粘性土含水量较硬变软流动第三节黏性土的物理特征稠度状态粘性土含水量较硬变软流动第三节黏性土的物理特征土颗粒强结合水弱结合水土颗粒强结合水土颗粒自由水弱结合水强结合水界限含水量稠度状态含水量土中水的形态塑限wp液限wl固态或半固态可塑状态流动状态强结合水弱结合水自由水w土颗粒强结合水弱结合水土颗粒强结合水土颗粒自由水弱结合水强结

液限和塑限的测定方法：液限（LiquidLimit）：锥式液限仪塑限（PlasticLimit）：搓条法或液塑限联合测定仪液限和塑限的测定方法：液限（LiquidLimit）：塑锥式液限仪测定粘性土的wL锥式液限仪测定粘性土的wL塑性指数

定义：提问：IP表示的是什么物理含义？

反映吸附结合水的能力，即粘性大小大致反映粘土颗粒含量

常作为细粒土工程分类的依据！塑性指数定义：提问：IP表示的是什么物理含义？反映吸附结

液性指数——反映粘性土软硬程度wpwwlIL0坚硬(半固态)0<IL0.25 硬塑0.25<IL0.75 可塑

0.75<IL1 软塑

IL>1 流塑液性指数——反映粘性土软硬程度wpwwlIL0为什么？为什么？粘性土的活动度，灵敏度和触变性粘性土的活动度粒径小于0.002mm颗粒的质量占总土总质量的百分比A<0.75 非活性粘土A=075–1.25 正常粘土A>1.25 活性粘土粘性土的活动度，灵敏度和触变性粘性土的活动度粒径小于0.00粘性土的灵敏度粘性土的活动度，灵敏度和触变性重塑土的无侧限抗压强度原状土的无侧限抗压强度1＜st≤2低灵敏2＜st≤4中灵敏

st＞4高灵敏粘性土的灵敏度粘性土的活动度，灵敏度和触变性重塑土的无侧限抗粘性土的触变性

结构未破坏结构破坏结构强度恢复粘性土的活动度，灵敏度和触变性粘性土的触变性结构未破坏结构破坏结构强度恢复粘性土的活动度1.天然孔隙比e第四节无粘性土的密实度优点：简单方便缺点？emin

=0.35emin=0.20没有考虑颗粒级配的影响！1.天然孔隙比e第四节无粘性土的密实度优点：简单方便缺点？第四节无粘性土的密实度2.砂土的相对密实度判别标准：Dr=1,最密状态

Dr=0,最松状态

Dr≤1/3,疏松状态

1/3<Dr≤2/3,中密状态

Dr>2/3,密实状态第四节无粘性土的密实度2.砂土的相对密实度判别标准：粗粒土的密实度标准Dr=0 最松状态

Dr1/3 疏松状态1/3<Dr2/3 中密状态

Dr>2/3 密实状态

Dr=1 最密状态无粘性土的密实度粗粒土的密实度标准Dr=0 最松状态无粘性土3、标准贯入试验

标准贯入数N63.5

锤重：63.5kg

落距：760mm

打入深度：300mm无粘性土的密实度3、标准贯入试验标准贯入数N63.5锤重：63.54、野外鉴别无粘性土的密实度4、野外鉴别无粘性土的密实度第五节土的压实性土的压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩性和渗透性压实性：指土在一定压实能量作用下密度增长的特性研究击实性的目的：

以最小的能量消耗获得最大的压实密度击实方法：室内击实试验第五节土的压实性土的压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体变

试验设备：击实筒V=1000cm3；击实锤w=25牛顿

试验条件：土样分层n=3层；落高d=30cm；

击数N=27/层室内击实试验

试验方法：对w=cosnst的土，分三层压实；

测定击实后的w、，算定d

注意：仅适用于细粒土；对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪土试验设备：击实筒V=1000cm3；击实锤w=25牛顿室内0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)饱和曲线dmaxwop击实曲线

具有峰值最大干密度dmax

最优含水量Wop04812160481216202428

含水量w(%)1.91.71.51.3干密度d(g/cm3)饱和曲线N=36N=29N=25N=18压实功能0481216压实度λc——工程上填土质量的控制标准压实度压实度λc——工程上填土质量的控制标准压实度第七节土的分类一、分类原则二、分类标准1、巨粒土和粗粒土的分类标准2、细粒土的分类标准

颗粒级配！

塑性图！第七节土的分类一、分类原则颗粒级配！塑性图！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碎石土建筑场地基基础规范GB50007-2002岩石土漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒超过全质量土的名称粒组含量粒径大于2mm的颗粒占全质量25-50%砾砂粗砂中砂细砂粉砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全质量50%粒径大于0.25mm的颗粒超过全质量50%粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量85%粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量50%建筑场地基基础规范GB50007-2002岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土砂土土的名称粒组含量粒径大于2mm的颗粒占全质量岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土土粉土粘性土

粘性土：塑性指数Ip>10的土

粉质粘土：10<Ip17的土粘土：Ip>17的土

非活性粘土：A<0.75

正常粘土A=075–1.25

活性粘土A>1.25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的土岩石土粉土粘性土：塑性指数Ip>10的土粉质粘土：10

第二章土的物理性质及工程分类第二章土的物理性质及

第二节三相草图水Water固体Solidma=0mwmsm质量VaVvVwVsV体积土的三相比例指标土的三相比例指标空气Air第二节三相草图水Water固体Soli定义：土单位体积的质量表达式：1.土的密度空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积

相关指标:

土的容重=g

单位:

kN/m3

单位:kg/m3

或g/cm3一般范围:1.60~2.20g/cm3定义：土单位体积的质量空气水固体ma=0mwmsm质量VaV定义：土粒的密度与4˚C时

纯蒸馏水密度的比值表达式：2.土粒相对密度ds空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积单位:

无量纲一般范围：粘性土2.70~2.75，砂土2.65定义：土粒的密度与4˚C时

纯蒸馏水密度的比值2.土粒相对密

定义：土中水的质量与土粒质

量之比，用百分数表示表达式：3.土的含水量W空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积单位:

无量纲一般范围：变化范围大定义：土中水的质量与土粒质

量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，通常进行三个基本的物理性质试4.孔隙比e：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,为无量纲5.孔隙率(孔隙度)n：土中孔隙体积与总体积之比,用百分数表示表示土中孔隙含量的指标空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积4.孔隙比e：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,为无量纲5.表示土中饱水程度的指标6.饱和度：土中水的体积与孔隙体积的比值空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积表示土中饱水程度的指标6.饱和度：土中水的体积与孔隙体积的比表示土体密度和容重的其它指标

7.干密度：土被烘干时的密度空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积干容重：表示土体密度和容重的其它指标7.干密度：土被烘干时的密表示土体密度和容重的其它指标空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积8.饱和密度：土饱和时的密度饱和容重：表示土体密度和容重的其它指标空气水固体ma=0mwmsm质量表示土体密度和容重的其它指标9.浮密度：空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积浮重度：表示土体密度和容重的其它指标9.浮密度：空气水固体ma=0m土颗粒水气体指标的换算土颗粒水气体指标的换算练习练习问题：说明土的天然重度γ，饱和重度γsat，有效重度γ`和干重度γd之间的关系，比较其数值的大小。问题：稠度状态粘性土含水量较硬变软流动第三节黏性土的物理特征稠度状态粘性土含水量较硬变软流动第三节黏性土的物理特征土颗粒强结合水弱结合水土颗粒强结合水土颗粒自由水弱结合水强结合水界限含水量稠度状态含水量土中水的形态塑限wp液限wl固态或半固态可塑状态流动状态强结合水弱结合水自由水w土颗粒强结合水弱结合水土颗粒强结合水土颗粒自由水弱结合水强结

液限和塑限的测定方法：液限（LiquidLimit）：锥式液限仪塑限（PlasticLimit）：搓条法或液塑限联合测定仪液限和塑限的测定方法：液限（LiquidLimit）：塑锥式液限仪测定粘性土的wL锥式液限仪测定粘性土的wL塑性指数

定义：提问：IP表示的是什么物理含义？

反映吸附结合水的能力，即粘性大小大致反映粘土颗粒含量

常作为细粒土工程分类的依据！塑性指数定义：提问：IP表示的是什么物理含义？反映吸附结

液性指数——反映粘性土软硬程度wpwwlIL0坚硬(半固态)0<IL0.25 硬塑0.25<IL0.75 可塑

0.75<IL1 软塑

IL>1 流塑液性指数——反映粘性土软硬程度wpwwlIL0为什么？为什么？粘性土的活动度，灵敏度和触变性粘性土的活动度粒径小于0.002mm颗粒的质量占总土总质量的百分比A<0.75 非活性粘土A=075–1.25 正常粘土A>1.25 活性粘土粘性土的活动度，灵敏度和触变性粘性土的活动度粒径小于0.00粘性土的灵敏度粘性土的活动度，灵敏度和触变性重塑土的无侧限抗压强度原状土的无侧限抗压强度1＜st≤2低灵敏2＜st≤4中灵敏

st＞4高灵敏粘性土的灵敏度粘性土的活动度，灵敏度和触变性重塑土的无侧限抗粘性土的触变性

结构未破坏结构破坏结构强度恢复粘性土的活动度，灵敏度和触变性粘性土的触变性结构未破坏结构破坏结构强度恢复粘性土的活动度1.天然孔隙比e第四节无粘性土的密实度优点：简单方便缺点？emin

=0.35emin=0.20没有考虑颗粒级配的影响！1.天然孔隙比e第四节无粘性土的密实度优点：简单方便缺点？第四节无粘性土的密实度2.砂土的相对密实度判别标准：Dr=1,最密状态

Dr=0,最松状态

Dr≤1/3,疏松状态

1/3<Dr≤2/3,中密状态

Dr>2/3,密实状态第四节无粘性土的密实度2.砂土的相对密实度判别标准：粗粒土的密实度标准Dr=0 最松状态

Dr1/3 疏松状态1/3<Dr2/3 中密状态

Dr>2/3 密实状态

Dr=1 最密状态无粘性土的密实度粗粒土的密实度标准Dr=0 最松状态无粘性土3、标准贯入试验

标准贯入数N63.5

锤重：63.5kg

落距：760mm

打入深度：300mm无粘性土的密实度3、标准贯入试验标准贯入数N63.5锤重：63.54、野外鉴别无粘性土的密实度4、野外鉴别无粘性土的密实度第五节土的压实性土的压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩性和渗透性压实性：指土在一定压实能量作用下密度增长的特性研究击实性的目的：

以最小的能量消耗获得最大的压实密度击实方法：室内击实试验第五节土的压实性土的压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体变

试验设备：击实筒V=1000cm3；击实锤w=25牛顿

试验条件：土样分层n=3层；落高d=30cm；

击数N=27/层室内击实试验

试验方法：对w=cosnst的土，分三层压实；

测定击实后的w、，算定d

注意：仅适用于细粒土；对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪土试验设备：击实筒V=1000cm3；击实锤w=25牛顿室内0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)饱和曲线dmaxwop击实曲线

具有峰值最大干密度dmax

最优含水量Wop04812160481216202428

含水量