土的工程性质和工程分类

土的工程性质和工程分类一、土的物理性质指标【基本内容】反映着土的物理状态,如干湿软硬松密等。表示土的三相组成比例关系的指标,统称为土的三相比例指标。1、土的三相图【注意】土的三相图只是理想化地把土体中的三相分开，并不表示实际土体三相所占的比例。2、基本物理性质指标土的物理性质指标中有三个基本指标可直接通过土工试验测定,亦称直接测定指标。土的密度或土的天然重度：，（kg/m³），（kN/m³）。试验测定方法：环刀法土粒相对密度（土粒比重）Gs：土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积4°C纯水的质量之比。，无量纲。试验测定方法：比重瓶法【课堂讨论】相对密度（比重）与天然密度（重度）的区别注意：从公式可以看出，对于同一种土，在不同的状态（重度、含水量）下，其比重不变；说土的含水量携—排—斩土中水的质量偿与土粒质量之南比，以百分数售表示：存乐贼试验测定方法竖：烘干法翁【讨论】含水扬量能否超姐过运10挨0疫％？箱—抗—壮从公式可以看燃出，含水量可摄以超撇出黑10盯0索％。抓测出上述三个痕基本试验指标美后，就可根据艇图叫1-环9公所示的三相图才，计算出三相葱组成各自的体含积上和质量上左的含量，并由场此确定其它的所物理性质指标竟，即导出指标掩。逮孔隙雅比异—伍—阅孔隙比为土中股孔隙何种与土闷粒体积之比，笼用小数表示：神孔隙比是评价桂土的密实程度乘的重要物理性寄质指标。偏孔隙芝率穿—冒—雾土中孔隙体积目与土的总体积慧之比：品孔隙率亦可用仗来表示同一种税土的松、密程旨度。殊饱和栽度尽—根—胖土中所含水分幻的体积与孔隙锐体积之仁比皮,份逝饱和度可描述断土体中孔隙被碍水充满的程度云：熟显歪然道,忘干土的饱和踏度未Sr=0久,锣当土被完全饱迟和状态签时易Sr=10牛0疤%赔。砂土根据饱铲和度可划分为剖下列三种湿润脆状态臭：衬S葱r帜≤黑50%航河稍湿骄，黑50菠%窃＜窝S次r锹≤游80%船矩很湿弯，脂S激r腿＞堪80%幻洞饱和。但【讨论】孔隙发比、孔隙率、顺饱和度能否超条过避1涝或障10尘0洽％？产饱和密度和饱鞋和重度谋饱和密度克为土体中隙完款全被水充满时赶的土的密度：榨，或（位kg/m光³拳）。测饱和重度：黎sat=罪g气，虹（培kN/m薪³铲）。登干密度和干重脆度座干密普度割—自—挽单位体积中土亩粒的质量：抄，物（料kg/m薪³狠）。洲干重责度庄—付—伯单位体积中土基粒的重量：财=袄d怎g马，筑（询kN/m私³浙）。查有效重度（浮艳重度）膛，玩（汁kN/m积³始）。峰同样条件下，剧上述几种重度泽在数值上有如钟下关系：＞＞＞券3管．指标间的相法互换算呜已知：斗（窃）固，史G交s彻，样——倡→叼e估，贝n戒，言S纲r码，鸽sa尾t柴（崖sa专t雀），颠d值（旬d存），纠等的表达式。听推导间接指标造的关键在于：撇熟悉各个指标捆的定义及其表视达式，能熟练编利用土的三相妈简图。沙推导公式主要划步骤：演①灰利卧用厨V疫S怕作为未知数，依将土的三相图库中的各相物质基的质量用大（绪）愈，朽G楚s摆，芦和谣V疯S炕表示出来，填离在图中；搬②府先将孔隙蝇比达e办的表达式求出痒来，然后将其答它指标用够（庆）楚，腊G茧s遭，布和筋e丹来表达。取依上图，馋将豆m妈＝加（肚1圾＋六）与GsVs哄和蜘V绞＝风（椒1省＋踢e拔）泼V畅s散代入蚕中可得：题注意：此绒时燃e昌已除是撕“不已平知闹”授的指标。根据翻各间接指标的沾定义，利用三饰相简图可求得哭：奔①甩倦彩或擦久②，③④或⑤撤【课堂思考】厚可否用其它简菌洁方法上述推通导公式？如旬令胁V溪s遥＝碌1宋。据【课堂先自习歉例题后讲解】拼【秒例顽1久－它1敢】某土样经试庙验测得何种怒为桨100话㎝樱3贪，湿土质量为膝187g送，烘干后，干盐土质量为止167g泥。若土粒的相谊对密借度嚷G泰s念为脚2.6狱6罢，试求该土样食的含水量盾、密度鹿、重度毛、干重度哗d毕、孔隙比ｅ、晋饱和重度服sa汽t召和有效重度务＇。鞋解题思路：利觉用定义先求穗，努，止爹，后根据公式燥求相关指标。筋【拾例锣2芦－钟1付】某完全饱和误粘性土的含水味量为绒=40冰%挨，土粒相对密捡度脖Gs=2.慈7茅，试按定义求置土的孔隙比ｅ绳和填密度济。解题思路：财①钟本题给出的条司件是饱和性土号——煌→享S必r许＝夕10粪0执％测②晌利用三相图求轿出各相的质量电和体积锈③岂用定义求惠出蛇e旬和般d蹄。待持【现场提问答肥疑】执【本次课小结佣】绪1诱．各指标的定拍义；赖2秒．利用三相图辱进行指标间的淡相互换算。【复习思考】毒1炭．在土的三相涂比例指标中，厕哪些指标是直漂接测定的？用崇何方法？播2绳．在三相比例界指标中，哪些锹指标的数值可仙以大耐于奉1答，哪些不行？【课后作业】秃二、利戴土的物理状态盈指标【基本内容】杰1写、无粘性土的龟密实度剪土的密实叔度碰—维—斯单位土体中固有体颗粒的含量剥。无粘性土的铸密实度与其工约程性质有着密理切关系。猛描述砂土密实唇状态的指标有朗：1）孔隙比柴孔隙比愈大，腰则土愈松散。很缺陷耗：堪①冰取原状砂样和信测定孔隙比存篇在实际困难，面故在实用上也第存在问题控。盼②韵没有考虑到颗竟粒级配这一重至要因素对砂土拖密实状态的影延响。圣2歉）鲁相对密稿度认D屯r傻：将现场土的作天然孔隙非比边e按与该种土所能文达到最密实时请的孔隙比些和最疏松时的擦孔隙比觉相对比的方法毫，来表示孔隙互比迷为肺e担时土的密实度矩。监【讨论】相对饿密度是否会出蛇现画Dr>1.缸0翻和碎Dr<找0济的情况？棍当侨e=ema载x粗时，表示土处链于最疏松状态扛，此临时平Dr=纤0知。埋当艺e=emi遍n石时，表示土处暂于最密实状态枪，此俯时酬Dr=1.鹊0红。用相对密约度奋D吧r疏判定砂土密实际度的标准如下躁：打D偿r饮≤妇0.33县长宴危疏松党0.33纤乐≤如Dr阔堆≤模0.67处含早计中密伪Dr恋夺≥托0.67肃窗供砖拌密实跟优点：在理论冻上比孔隙比能耕够更合理确定农土的密实状态界。沉缺陷：测妥定陆e锤、惑e山max可与双e该min健困难，通常多傍用于填方工程窃的质量控制中互，对于天然土骆尚难以应用。旺3护）镰依规真范赖GB500配7娇－竞200末2扣动触探确定无俱粘性土的密实御度喂—者—氏标贯试颠验洲N累或颗N63.站5饰，见表1－3。昨优点：可现场爸测定土的密实弟度，得到广泛涛应用。药2我．浑粘性棚土的稠度摆（幼1稿）粘性土的稠根度状态坚稠童度妙—不—哪指土的软硬程勇度或土受外力阁作用所引起变盯形或破坏的抵絮抗能力。诞稠度界亮限该—昆—俘粘性土由某一防种状态过渡到斜另一状态的分杜界含水量。恰塑昌限添—歉—今土从塑性状态纷转变为半固体尿状态时的分界蜡含水量。泉液蒙限走—碗—量土从液性状态春转变为塑性状寄态时的分界含李水量。郑注意：塑限、扮液限是一个含坐水量加塑限、液限的店测定方掘法姻—所—比液塑限联合测屯定法。驾（镜2并）粘性土的塑绝性指数和液性话指数吹①刃塑性指数全：俗Ip=誓L短－锋P宴扇内注意：计算时望含水量要去百台分号认坦抵结论：塑性指体数表示土处在味可塑状态的含最水量变化范势围禽,酒其值的大小取徐决于土颗粒吸液附结合水的能宪力朋,贱亦即与土中粘叉粒含量有关。成粘粒含量越村多戚,概土的比表面积也越侧大瓦,龄塑性指数就越饮高。树梦奸应用：根据其费值大小对粘性曾土进行分类。②液性指数：岸用途：根据其焦值大小判定土疗的软硬状态（臣表门1感－滨4努）。烛【讨论】液性帐指数是否会出册现宏IL>1.淹0贴和聋IL<券0粘的情况？榴【例题先自习执后讲解】孙【肤例余1招－夹3肯】某砂土试适样领,折通过试验测定陆土粒相对密独度判Gs=2.7姑,闭含水量铺=9.43抖%比,奖天然天然密输度印ρ蝇=1.66/由㎝忧3锈。已知砂样牌轻最密实状态时泽称得干砂质侄量倍ms1=1.幼62湖㎏搅,下牌最疏松状态读时称得干砂质皆量客ms2=1.衡45眉㎏霉。试求此砂土蹦的相对密朗度版Dr壮,付并判断砂土所传处的密实状态羊。解题思路：辩①树先利用三个基燕本指标求出天响然孔隙日比端e颗②胃土最密实时有量最大干密度亩dmax钉和最小孔隙小比碗e迫min甚，土最疏松时圈有最小干密度系dmin留和最所大孔隙仁比岸e旬max其。利用公式捆d祝＝股予和赢催e群＝觉毕求条得无emi朴n饱与笔ema省x科。嫌③杂利用相对密度助的定义式滋求得其密实度符。珍三、土（岩）百的工程分类【基本内容】贺1走、《土工试验是规程》中土的坛分类1）一般程序游2拒）漫巨粒土和含巨泄粒土的分类和宰命名俘3糟）流粒土的分类和意命名帐4律）根细粒土分类和强命名惰5纱）挂特殊土分类赤6返）扛土的简易鉴别僵、分类和描述注意：轮①馒各类土的定义泪；抱②标利用塑性图对于细粒土进行分叨类的方法。萍二、《建筑地唤基基础设计规庸范》敌（鸦GB500暮7嗽－炉200少2鸣）中地基土的袄分类诉作为建筑地基前的况土涂(冤岩涌)象,今可分为岩石、刻碎石土、砂土沾、粉土、粘性乎土和人工填土乌。注意：驰①仪各类土的定义映；所②扰对碎石土、砂摄土进行分类时心，应根据粒组毫含量由大到小屿以最先符合者籍确定；残③脆依塑性指数对记粉土、粘性土起进行分类：刊粉飞土凶—幅—直指粒径大于参0.075m倦m愁的颗粒含量不千超过总质量稍的危50%去肚、塑性指杨数哲I就P逼≤辱1袜0政的土。词粘性土养是屑—品—寇指塑性指验数罩I拣P榨＞符1奉0骄的土。粘性土晋【例题先自习煮后讲解】横【朽例嫌1珠－仪5养】接耽例罩1隶－珍4缎,此试按塑性指兴数止I天P纤确书定霉A茧、雷B归、蹦C沃土的名称。解题思路：增①背先计算塑性指陪数；剂②雅依塑性指数对咬粉土、粘性土煤进行命名。娘【寿例巡1三－瓜6晕】取图盯1牙－冰1猜5掉为某三种完土国A干、打B毙、端C告的颗粒级配曲挂线林,阿试按《地基规医范》分类法确急定三种土的名烧称。解题要点：法①仇能看懂颗粒级伏配曲线图计②律熟悉《地基规闸范》分类法；扁③群对碎石土、砂难土进行分类时肤，应根据粒组拿含量由大到小怜以最先符合者荷确定。藏四、立土的压实性【基本内容】坐一愉）陡击实试耗验木—膀—羞土的击实机理航（粘性土）朱二浸）歌影响土（粘性宋土）的压实性趟的因素壮1胳．含水量的影巨响：只有在某忍一含水量（最烧优含水量）下陈才能获得最佳宅的击实效果。注意：扇①熊在填土工程中录注意控制土的勺含水量，在土仪较干或较湿时洽都不容易将土编击实到最密实庙状态。划②钞含水量过高或角过低对填土工文程都是不利的词。革2赞．击实功能的态影响：产由击实试验可丙知：闹①速土粒的最大干讯密度和最优含要水量不是常数欺。最大干密度拍随击数的增加圾而逐渐增大，旁最翅优含水量则逐管渐减少。但是榴这种增大或减歇少是递减的，刮因此，光靠增商加击实功能来拆提高土的最大声干密度是有一限定限度的。线②刃当含水量较低痰时击数的影响薯较显著。当含负水量较高时，缺含水量与干密尘度关系曲线趋己近于饱和线，愧也就是说，这永时提高击实功惹能是无效的。智土的类型和级哀配的影响耳无粘性土的击壶实特性与粘性搬土有很大不同扯。律【工程经验】陕在工地现场要周判别土料是否倦在最优含水量搞附近时，可按剑下述方法：用服手抓杨起一把土，握丧紧后松开，如如土成团一点都弹不散开，说明批土太潮湿；如捏土完全散开，放说明土太干燥教；如土部分散给开，中间部分卖成团，说明土悠料含水量在最瓣优含水量附近特。信粗粒含量的影血响【课堂练习】吃【本