物理状态和工程分类1

（一）粗粒土（无粘性土）的密实度(Thecompactnessofnone-cohesivesoil)1、分类

(Classification)

无粘性土：

（1）砂土相对密度(

relativedensity)Inthecaseofsandsthe

relativedensity(Dr)isusedtoexpresstherelationshipbetweentheactualvoidratio(e)andthelimitingvaluesemaxandemin.Therelativedensityisdefinedas:疏松中密密实(多用于填土方的质量控制)2.4土的物理状态(Thephysicalstateofsoils)

天然砂土的密实状态，还可根据标贯试验(standardpenetrationtest,STP)的锤击数N来区别：N≦10松散10<N≦15稍密15<N≦30中密

N>30密实（2）碎石密实状态野外鉴别方法：（二）粘性土（细粒土）的稠度Theconsistencyofcohesivesoils(fine-gainedsoils)粘性土的颗粒很细，粘粒粒径d＜0.005mm，细土粒周围形成电场，电分子力吸引水分子定向排列，形成粘结水膜。土粒与土中水相互作用很显著关系极密切。随着含水率不断增加，土的状态变化为固态-半固态-可塑状态-液体状态，相应的承载力也逐渐降低。主要特征不是e、Dr，而是土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力。1.粘性土的稠度状态Theconsistencystateofcohesivesoils—稠度，土的软、硬程度或土对外力引起变形或破坏的能力。半固体塑性状态流动状态2．界限含水量(又称阿太堡界限)TheAtterberglimitsWp(plasticlimit)—试验室用搓条法（经验法）、液塑限联合测定法WL(elasticlimit)—在试验室用锥式园锥仪Ws(solidlimit)—收缩皿法固态液态Ws界限含水率（1）液限wL(%)定义：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率。测定方法：锥式液限仪--碟式液限仪--（2）塑限wp(%)（plasticityindex）定义：粘性土半固态与塑态之间的分界含水率。测定方法：滚搓法液、塑限联合测定法。（3）缩限ws(%)定义：粘性土半固态与固态之间的分界含水率。测定方法：收缩皿法（4）塑性指数Ip定义：液限与塑限的差值，去掉百分数符号。物理意义：细颗粒土体处于可塑状态下，含水率变化的最大区间。Ip越大,表明该土能吸附结合水多，但仍处于可塑状态，即该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强。工程应用：作为粘性土与粉土定名的标准。

粘土(clay)

粉质粘土（siltyclay）坚硬硬塑可塑软塑流塑

（5）液性指数IL(Theliquidityindex)

据液性指数大小不同，粘性土分为5种软硬不同的状态

（6）活动度A定义：粘性土的塑性指数与土中胶粒含量的比值，称为活动度。M---土中胶粒（d＜0.002mm）含量百分数物理意义：反映粘性土中所含矿物的活动性。分3种：反映细粒土结构特性的两种性质Twocharacteristicsoffine-gainedsoilsreflectingtheirsstructuralnature（一）

粘性土的灵敏度(Thesensitivityofcohesivesoil)—原状土的无侧限抗压强度—具有与原状土相同密度和含水量并彻底破坏其结构的重塑土的无侧限抗压强度低灵敏中灵敏

高灵敏物理意义：反映粘性土结构性的强弱。(二）粘性土的触变性(thixotropyofcohesivesoil)当粘性土结构受扰动时，土的强度就降低，但静置一段时间，土的强度又逐渐增长的性质。含水量不变，土因重塑而软化，又因静置而逐渐硬化，强度有所恢复的性质。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002)规定：单桩竖向静载荷试验在预制桩打入粘性土中，开始试验的时间不得少于15天，对于饱和软粘土不得少于25天。地基土的分类分类目的：

Theobjectofsoil

classificationistodividesoilsintogroupssuchthatallthesoilsinparticulargrouphavesimilarcharacteristics,bywhichtheymaybeidentified,andexhibitSimilarbehavioringivenengineeringsituation.地基土的分类标准：各国、各地区、各部分，往往根据自己的地区、行业特点，制定自己的分类标准。2002年颁布的国家标准2.5土的工程分类

Theengineeringclassificationofsoils建筑地基基础设计规范分类Theclassificationofsoilsaccordingtoarchitecturefoundationdesigncriterion(一）岩石(rock)分类（二）碎石土(crushedstone)

大于颗粒总重的50%（三）砂土(sand)Sr%稍湿

很湿

饱和

(按湿度分)

(四)粉土(silt)粉土粉土（五）粘土(clay)1.分类

2.按工程地质特征分(accordingtoengineeringgeologicalcharacter)（1）一般粘土(clay)：第四纪沉积物压缩性低，强度较高，良好的地基。（2）淤泥和淤泥质土(muckandmuckysoil)：软弱土，不好地基（处理）（3）

红粘土(redclay):裂隙发育（特殊土）（六）人工填土(fill/artificialsoil)工程性质不良、强度低、压缩性大且不均匀。压实填土相对较好。杂填土因成因复杂，平面与立面分布很不均匀、无规律、工程质量最差。特殊土（1）淤泥和淤泥质土：在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成粘性土或粉土。压缩性高、强度低、透水性低、不良地基（2）红粘土和次生红粘土在北纬33度以南亚热带温湿气候条件下，碳酸岩系出露的岩石，经红土化作用，形成棕红、褐黄等色的高塑性粘土。强度高、压缩性低。因受基岩起伏影响，厚度不均匀，上硬下软。式中,Ip——土的塑性指数

p0.002——粒径<0.002mm颗粒的质量占总质量的百分比.A<0.75非常性粘土A=0.75~1.25正常粘土A>1.25活性粘土反映粘土矿物吸附结合水的能力细粒土的活性指数土的压实性SoilCompaction

Compactionistheprocessofincreasingthedensityofasoilbypackngtheparticlesclosertogetherwithareductioninthevolumeofair:thevolumeofwaterremainsunchanged.压实目的(Targetof

compaction)一、细粒土的压实性TheCompactionoffine-grainedsoils（一）最优含水量和最大干密度理论曲线：Theoptimumwatercontentandthemaximumdrydensity试验表明： 约在土的塑限

附近

对应的干密度为最大干密度的原因:（1）w<wop（颗粒表面的水膜很薄）土偏干,土粒之间存在着强结合水，土粒间电分子引力较大，击实时土粒难于移动，击实时土粒难于移动，击实效果差。（2）w>wop土偏湿，土粒中存在大量的自由水，在击实过程中不易很快的排除，这阻止了颗粒的靠扰，因引击实效果差。（3）w=wopw=wop颗粒间存在部分的强结合水、部分的弱结合水，弱结合水在击实过程中起到润滑作用，因而击实效果好。（二）压实功能的影响

Theinfluenceofcompactiveefforts同一种土：wop随E而变w>wop,w↑E的影响（三）填土的含水量和辗压标准的控制Thestandardoffieldcompactioniscontrolledbymeansoffrequentmeasurementsofthebulkdensityandwatercontentofnewly-compactedsoil.（1）

w<wop

土均匀，强度较高，较脆硬，不易压密，但浸水时容易产生附加沉降。（2）