任务1 路基填筑土

青海交通职业技术学院

Qinghaicommunicationstechnicalcollege《道路建筑材料》

路基填筑材料----路基填筑土

一、土三相组成1、土的概念2、土体土------是由地壳岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成由固体颗粒、液态水和气体组成的一种集合体。土体------是指建筑场地范围内不同土层组成的单元体。3、土的三相组成土体中主要有固体颗粒、液态水和填充在孔隙中的气体组成。注：自然界土体的三相比例会随时发生变化，由于随着周围环境条件的改变而变化。二、土的粒度成分1、土的粒组划分土的粒度是指土颗粒的大小，用粒径表示，通常以mm为单位。工程上通常把土粒由粗到细，将每一区段中所包括大小比例相近且工程性质基本相同的颗粒合并为组，称为粒组。每个粒组的区间常以其粒径的上、下限给该粒组命名二、土的粒度成分2、土的粒度成分工程上常把组成土的各种大小颗粒的相互比例关系，称为土的粒度成分（通常以占总质量的百分比计）。各粒组之间的相互搭配关系称为颗粒级配。3、土的粒度成分分析用指定方法测定土的粒度成分的试验，称为土的粒度成分分析。二、土的粒度成分5、粒度成分分析方法我国对于粒径大于0.075mm的粗粒土，一般采用筛分法直接测定；对于粒径小于0.075mm的细粒土，用移液管法或密度计法测定；若土中粗细颗粒兼有时，则可联合使用上述两种方法。二、土的粒度成分5、粒度成分表示方法表格法：就是粒度成分分析后，按粒径由大到小划分的各粒组及其测定的质量百分数，用表格的形式直接表示其颗粒级配情况，在同一表格中可以表示多种土样的粒度成分分析结果。累计曲线法：通常用半对数坐标绘制。横坐标表示土粒粒径di，纵坐标表示小于某一粒径的质量分数pi，绘制累计曲线图。曲线平缓,表明土的粒度成分混杂，大小粒组都有，各粒组的相对含量都差不多；曲线坡度较陡,表明土的粒度成分比较单一，斜率最大线段所包括的粒组在土样中的含量最多，成为具有代表性的粒组。二、土的粒度成分累计曲线用途累计曲线可以直观地判断土中各粒组的分布情况；同时累计曲线可确定不均匀系数Cu。和曲率系数Cc这两个土粒的级配指标。不均匀系数Cu反映土的粗细情况和级配情况。Cu值越大，曲线越平缓，表明土的颗粒大小分布范围大，土的级配良好；Cu值越小，曲线越陡，表明土的颗粒大小相近，土的级配不良。一般认为不均匀系数Cu＜5时的土为匀粒土，其级配不好；Cu≥5时的土为非匀粒土，其级配良好。但仅用不均匀系数Cu来确定土的级配情况是不够的，还必须同时考虑曲率系数Cc的大小，Cc值越大，表明土的均匀程度高；反之，均匀程度低。在工程上，常利用累计曲线确定的土粒两个级配指标来判断土的级配优劣情况。当同时满足不均匀系数Cu≥5和曲率系数Cc这两个条件时，土为级配良好的土；若不能同时满足，则土为级配不良的土。三、土的物理性质及其指标土的三相关系简图三、土的物理性质及其指标1、土粒比重土粒比重是指土粒在105~110℃下烘干至恒重时的质量与4℃时同体积纯水质量的比值，它是土的基本物理性质指标之一

三、土的物理性质及其指标2、土的密度土的密度是指土的总质量与土的总体积的比值，单位为g/m3。

这里所说的总质量包括土粒的质量、土孔隙中的水质量和气体的质量，因气体质量极小，可视为零。根据土孔隙中水的情况可将土的密度分为天然密度、干密度、饱和密度和水下密度。2、土的密度三、土的物理性质及其指标（1）天然密度天然密度是指在天然状态下土的单位体积的质量，包括干土粒的质量和孔隙中水的质量，故又称湿密度，它是土的基本物理性质指标之一

测定土的天然密度，可用环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。其中，环刀法适用于细粒土；电动取土器法适用于硬塑土密度的快速测定；蜡封法适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土；灌水法适用于现场测定粗粒土和巨粒土的密度；灌砂法适用于现场测定细粒土、砂粒土和砾类土的密度。2、土的密度三、土的物理性质及其指标（2）干密度干密度是指干燥状态下单位土总体积的质量，即土中干土粒的质量与土的总体积之比。

土的干密度实际上是土中完全不含水分的密度。某一土样干密度的大小，主要取决于土的结构，即土孔隙率的大小影响土的干密度。一般情况下，土的干密度越大，土越密实，孔隙率越小。土的干密度在一定程度上反映了土粒排列的紧密程度，在工程中常用它计算压实度K，按下式计算，作为人工填土压实的控制指标。2、土的密度三、土的物理性质及其指标（3）饱和密度饱和密度是指当土的孔隙率中全部用水充满时的密度。（4）水下密度土的水下密度指在地下水位以下，土体受水的浮力作用时，单位体积土体中土粒的质量扣除土体排开同体积水的质量，又称为浮密度或浸水密度3、土的含水性指标三、土的物理性质及其指标（1）天然含水率土的天然含水率是指土在105~110℃下烘至恒重时所失去水分的质量和达到恒重时干土质量的比值。（2）饱和含水率土的饱和含水率是指土的孔隙全部被水充满，达到饱和时的含水率，即土的孔隙中充满水时水的质量与干土粒质量的比值。含水率的测定方法很多，主要有烘干法、酒精燃烧法和比重法。3、土的含水性指标三、土的物理性质及其指标（3）饱和度土的饱和度是指孔隙中水的体积与孔隙体积之比。4、土的孔隙性指标三、土的物理性质及其指标（1）孔隙率土的孔隙率是指土体中孔隙的体积占总体积的百分比，又称孔隙度。它表示土中孔隙大小的程度。（2）孔隙比孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积的比值，常用小数表示。

土的孔隙比直接反映土的紧密程度，孔隙比越大，土越疏松；孔隙比越小，土越密实。

4、土的孔隙性指标三、土的物理性质及其指标（1）孔隙率（2）孔隙比孔隙率与孔隙比的相互关系

4、土的孔隙性指标三、土的物理性质及其指标（3）砂类土的相对密实度砂类土的相对密实度就是指最大孔隙比和天然孔隙比之差与最大孔隙比和最小孔隙比之差的比值，一般用小数或百分数表示。密实度是反映砂类土松紧状态的指标，常用相对密实度来表示，也称为无凝聚性土的相对密实度。四、黏性土的稠度与塑性1、稠度、稠度状态土的软硬程度特性称为稠度。土随着含水率的增高，从固体状态变为半固体状态到可塑状态转变为流动状态，这些不同的物理状态称为土的稠度状态。通常把土的稠度状态分为固态、半固态、塑态、液态等。黏性土由一种稠度状态转变到另一种稠度状态的分界含水率称为界限含水率

四、黏性土的稠度与塑性2、界限含水率(1)缩限：黏性土呈半固态不断蒸发水分，则体积不断缩小，直到体积不再变化时的界限含水率称为缩限。(2)塑限：黏性土由半固态转到可塑状态的界限含水率称为塑限。(3)液限：黏性土由可塑状态转到流动状态的界限含水率称为液限。四、黏性土的稠度与塑性3、塑限指数土的塑性是指土在一定外力作用下可以塑造成任何形状而不改变其整体性，当外力取消后，在一段时间内仍保持其已变形后的形态而不恢复原状的性能，也称为土的可塑性。

4、液性指数黏性土的液性指数又称相对稠度，是天然含水率和塑限的差值和液限与塑限的差值之比。在公路工程中，常用天然稠度来区分黏性土的状态，它与液性指数的关系是四、黏性土的稠度与塑性5、天然稠度黏性土的液限和天然含水率的差值与液限和塑限的差值之比，称为天然稠度。五、土的击实性1、土的击实性在工程建设中，经常遇到填土或软弱地基，为了改善这些土的工程性质，常采用击实（或夯实）的方法使土变得密实，称为土的击实性。使土变密实的方法是指采用人工或机械对土施以夯压能量（如夯、碾、振动等），使土在短时间内颗粒重新排列紧密，获得最佳结构，以改善和提髙土的力学性能。击实是指对土瞬时重复施加一定的机械功使土体变密的过程。五、土的击实性2、黏性土的击实特性同一种土样塑限与土的最佳含水率有一定的内在联系，根据实践经验可知：黏性土的最佳含水率与土的塑限之间的关系是。土中所含黏性土矿物越多、颗粒越细，最佳含水率越大。另外最佳含水率还与击实功的大小有关。除了含水率、击实功对土的击实影响外，土粒级配对击实效果也有显著影响，均匀颗粒的土不易击实，因此在工程建设中，要选择符合级配要求的土作为路堤填料。五、土的击实性3、无黏性土的击实特性无黏性土颗粒较粗，颗粒之间没有或只有很小的黏聚力，不具有可塑性，多呈单粒结构。无黏性土压缩性小、透水性高、抗剪强度较大，且含水率的变化对它的性质影响不显著。工程实践证明，对于无黏性土的击实，应该有一定静荷载与动荷载联合作用，才能达到较好的击实性。六、路基填筑材料一般规定

(1)含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。(2)泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接用于填筑路基；需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。(3)液限大于50%、塑性指数大于26、含水率不适宜直接击实的细粒土，不得直接作为路堤填料；需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。(4)粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于冰冻地区的路床及浸水部分的路堤。(5)填料强度和粒径，应符合《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006表4.1.2的规定。1、一般路基填料七、土石路堤填