第一章 土的物理性质及工程分类

第一章土的物理性质及工程分类第1页，共75页，2023年，2月20日，星期三

本章提要本章特点学习要点第一章土的物理性质对土的组成和状态进行定量描述对土的特点进行详细解释

内容看起来琐碎、零散理清各节间联系理清各节内层次注意物理概念的把握第2页，共75页，2023年，2月20日，星期三本章主要内容

§1.1土的形成§1.2土的三相组成§1.3土的结构§1.4土的物理性质指及物理状态指标第3页，共75页，2023年，2月20日，星期三土岩石风化、搬运、沉积地质成岩作用土的组成、结构和物理力学性质过程、条件第一节土的形成土——地壳中原来地球外壳整体坚硬的岩石，经风化、剥蚀搬运、沉积，形成固体矿物、水和气体的集合体称为土。土体——土经过长期搬运、沉积等地质作用后，形成不同地史时期的土层。第4页，共75页，2023年，2月20日，星期三土中气体气相次要作用固体颗粒固相构成土体骨架

起决定作用土中水液相重要影响饱和土：土体孔隙完全被水充满干土：土体孔隙完全被气充满非饱和土：孔隙中水和气均存在同一地点的土，其三相组成的比例是否固定不变固体矿物、水和气体的集合体第二节土的三相组成

第5页，共75页，2023年，2月20日，星期三1.2.1土中颗粒物理状态力学特性粒度成分矿物成分颗粒形状第6页，共75页，2023年，2月20日，星期三（1）颗粒的粒组划分粒组将土颗粒按粗细进行分组，将粒径接近的土粒合并为一组，称为粒组。即各粒组的分界线。它是人为确定的。划分粒组时应使划分的粒组界限值与粒组性质的变化相适应，并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。界限粒径1.颗粒粒度成分粒度：颗粒的大小通常以其平均直径表示，称为粒径或粒度。第7页，共75页，2023年，2月20日，星期三界限粒径:《土的工程分类标准》（GB/T50145-2007)（教材表1-3）d(mm)砾粒砂粒粉粒粘粒6020.0750.0050.250.5520粗中细粗中细0.075粗粒细粒粗粒土：以砾石和砂粒为主要组成的土。细粒土：以粉粒、粘粒和胶粒为主要组成的土。巨粒60漂石200卵石第8页，共75页，2023年，2月20日，星期三（2）粒度成分粒度成分分析（颗粒分析）方法

筛分法：适用于粗粒土

(>0.075

mm)

沉降分析法：适用于细粒土(<0.075

mm)粗细颗粒兼有时，联合使用这两种方法——土中各不同粒组的相对含量，用干土质量百分数来表示。可用以描述土中不同粒组颗粒的分布特征。也称为土的颗粒级配。表述方法

粒径级配累计曲线表格法三角坐标法第9页，共75页，2023年，2月20日，星期三孔径105.02.01.00.50.250.075200g土筛余0101618242238721009080706050403020100小于某粒径之土的质量百分数P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)P100958778665536土的粒径级配累积曲线沉降分析法粒径(mm)0.050.010.005百分数P(%)2613.510筛分法方法一第10页，共75页，2023年，2月20日，星期三1009080706050403020100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d60d50d10d30特征粒径:

d50:平均粒径d60:控制粒径d10

:有效粒径D30：中间粒径土的粗细度：

用d50

表示第11页，共75页，2023年，2月20日，星期三Cu<5，匀粒土，级配不良Cu≥5,不均匀土，级配良好Cu过大，中间粒组缺失，级配不连续1009080706050403020100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d60d50d10d30土的不均匀程度：Cu=d60/d10—不均匀系数,反映大小不同粒组的分布情况。d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41Cu越大，曲线越平缓，粒径分布越不均匀，叫做级配良好，Cu值小叫做级配不良。级配良好的土，土颗粒大小相间，在压实的时候容易压实，所以叫做级配良好。乒乓球的不均匀系数Cu=1，是级配最差的例子。第12页，共75页，2023年，2月20日，星期三1009080706050403020100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多少

陡—相应粒组含量多

缓--相应粒组含量少

平台--相应粒组缺乏较大颗粒缺少Cc减小较小颗粒缺少Cc增大Cc=1~3,级配连续性好土的连续程度:Cc=d302

/(d60×d10)

—曲率系数，用于描述描述累计曲线整体形状。第13页，共75页，2023年，2月20日，星期三

粒组含量用于土的分类定名；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，级配不连续土不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：

Cu

5且Cc=1~3为级配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1为级配不良的土粒径级配累计曲线和指标的用途第14页，共75页，2023年，2月20日，星期三2.土的颗粒成分

由原生矿物经化学风化生成的新矿物，质变的过程。其成分与母岩的完全不同。具有和原生矿物很不相同的特性,对土性质的影响很大粘性土。主要是粘土矿物，即高岭石、伊利石和蒙脱石,亲水性各不同。颗粒极细，多呈片状、针状等。性质活泼，有较强的吸附水能力（尤其是由蒙脱石组成的颗粒），具塑性.－－构成土骨架的基本物质，决定土的工程性质的主要成分固体成分矿物质有机质原生矿物次生矿物石英长石云母SiO2Fe2O3Al2O3碳酸盐粘土矿物：

由岩石经物理风化生成的颗粒，量变的过程。它的成分与母岩的相同。无粘性土。颗粒一般较粗，呈粒状。有圆状、浑圆状、块状或棱角状等。吸附水的能力弱，性质比较稳，无塑性。有机质:动植物分解后的残骸，分解彻底的称为腐殖质。腐殖质的颗粒极细，粒径小于0.1m，呈凝胶状，带有电荷，具有极强的吸附性，常吸附于无机矿物颗粒的表面形成颗粒间的联结，但稳定性差。第15页，共75页，2023年，2月20日，星期三（1）粘土矿物颗粒的结晶结构次生矿物，大都属硅酸盐。晶体的原子排列与其物理、化学性质关系密切。其晶体的结晶结构主要由两个基本结构单元组成：硅氧四面体（硅片）和氢氧化铝八面体（铝片）。

粘土矿物是一种复合的铝-硅盐晶体，颗粒呈片状，是由硅片和铝片构成的晶包所组叠而成。据其组叠方式不同，可分成高岭石、伊利石和蒙脱石三种类型。第16页，共75页，2023年，2月20日，星期三

硅片

铝片SiSi氧离子O2-硅离子Si4+硅-氧四面体硅片的结构硅片简图硅片：一个硅原子和四个氧原子以相等距离堆成四面体形状，硅居其中央，氧占据四个顶点，四面体底面上的三个氧被共用，以共价健的形式联结在一起，形成一个顶尖向上的四面体片。a.粘土矿物结构单元第17页，共75页，2023年，2月20日，星期三铝片：六个氧或氢氧离子围绕一个铝离子构成的八面体。八面体中每个氧或氢氧离子均为三个八面体共有，形成以八面体为单位的片状结构。OH1-铝离子Al3+铝-氢氧八面体铝片的结构铝片简图AlAl

硅片

铝片第18页，共75页，2023年，2月20日，星期三

硅片和铝片以不同的比例组合堆叠，形成不同类型的粘土矿物。粘性土中常见的粘土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石三大类。其结晶构造如下：

四面体片和八面体片之间的键力是主键联结，但结构单位层之间的联结则比较薄弱。当与周围介质接触时，就会显示出不同的工程性质。第19页，共75页，2023年，2月20日，星期三晶层间通过氢键联结，联结力强，晶格不能自由活动，水难以进入晶格间能组叠很多晶层，多达百个以上，成为一个颗粒。颗粒长宽约0.3-4m，厚约0.05-5m。主要特征：颗粒较粗，亲水能力差,不容易吸水膨胀和失水收缩。b.三种主要粘土矿物的结晶构造：高岭石蒙脱石伊利石SiSiAlAl高岭石微粒1:1的两层晶格结构高岭石：第20页，共75页，2023年，2月20日，星期三晶层间是O2-对O2-的连结，联结力很弱，水很容易进入晶层之间。每一颗粒能组叠的晶层数较少。颗粒大小约为0.1-1m，厚约0.001-0.01m。主要特征：颗粒细微，亲水能力强,具有显著的吸水膨胀、失水收缩的特性。2:1的三层晶格结构SiSiAlAlSiSi高岭石蒙脱石伊利石蒙脱石：第21页，共75页，2023年，2月20日，星期三是云母在碱性介质中风化的产物。与蒙脱石相似，由两层硅片夹一层铝片所形成的三层结构，但晶层之间有钾离子连结。主要特征：连结强度弱于高岭石而高于蒙脱石，其特征也介于两者之间。2:1的三层晶格结构SiSiAlAlSiSiSiSiAlAlSiSi钾离子高岭石蒙脱石伊利石伊利石：第22页，共75页，2023年，2月20日，星期三粘土矿物

说明：矿物晶体结构特征，决定了其与水相互作用的形式，也就决定了粘性土的工程性质与含水量的关系。

第23页，共75页，2023年，2月20日，星期三高岭石（氢键联结）粘土矿物的晶格构造蒙脱石伊利石粒径比表面积胀缩性渗透性强度压缩性活动性大10-20m2/g小大大小小中80-100m2/g中中中中中小800m2/g大小小大大9克蒙脱土的总表面积大约与一个足球场一样大第24页，共75页，2023年，2月20日，星期三----------------------++++粘土颗粒水分子阳离子玻璃筒玻璃皿水位升高粘土粒粘土膏+-粘土的电泳和电渗现象(列依斯,1809)(2)粘土矿物的带电特性研究表明：

粘土颗粒的表面有不平衡的电荷，净电荷通常为负电荷。电泳：在电场作用下，带有负电荷的粘土颗粒向阳极移动的电动现象电渗：在电场作用下，水分子及水化阳离子向阴极移动的电动现象第25页，共75页，2023年，2月20日，星期三粘土颗粒带电原因

（1）边缘破键造成电荷的不平衡（2）同晶离子置换作用（3）水化离解作用（4）选择性吸附作用—性质相同或相近离子相互吸附自学在工程的应用？第26页，共75页，2023年，2月20日，星期三

土有三个组成部分：固相、液相和气相1.固体颗粒颗粒粒径和粒度成分颗粒矿物成分颗粒形状总结§1.1土的形成§1.2土的三相组成

粒径和粒度成分粒径级配分析和表示方法基本概念及界限粒径筛分法粒径级配累计曲线（指标：不均匀系数和曲率系数）第27页，共75页，2023年，2月20日，星期三Theend.Thankyou!第28页，共75页，2023年，2月20日，星期三第一章土的物理性质与工程分类

土木工程本科生专业课程《土质学与土力学》第29页，共75页，2023年，2月20日，星期三

土有三个组成部分：固相、液相和气相1.固体颗粒颗粒粒径和粒度成分颗粒矿物成分颗粒形状复习§1.1土的形成§1.2土的三相组成

粒径和粒度成分粒径级配分析和表示方法基本概念及界限粒径筛分法粒径级配累计曲线（指标：不均匀系数和曲率系数）第30页，共75页，2023年，2月20日，星期三3.颗粒形状

土粒形状对土体的密度及稳定性有显著影响。土粒形状主要取决于矿物成分。大部分粉砂粒及砂粒是浑圆的或棱角状的，而云母颗粒往往是片状的，粘土颗粒则往往是薄片状的。粘土第31页，共75页，2023年，2月20日，星期三土中水根据受颗粒表面静电引力的强弱，可划分为：结合水吸附在土颗粒表面的水强结合水、弱结合水自由水电场引力作用范围之外的水1.2.2土中水（液相）极性水分子土的液相是土孔隙中存在的水，一般看成中性，无色、无味、无臭，实质上土中水溶液是成分复杂的电解质水溶液。在土中水以H2O极性分子形式存在。如下图所示。因此，土中水与亲水性的矿物颗粒表面有着复杂的物理化学作用。第32页，共75页，2023年，2月20日，星期三-强结合水：（吸附层或固定层）排列致密，密度在2.4~1.2g/cm3冰点处于零下几十度完全不能移动，接近固体的特性，不能传递静水压力具有很大的粘滞性、弹性和抗剪强度温度略高于100°C时可蒸发厚度只几个水分子厚，小于0.003微米。-弱结合水：（扩散层）受电场引力作用，为粘滞水膜密度在1.7~1.3g/cm3，外围接近普通液态水。外力作用下可以移动不因重力而流动，有粘滞性厚度小于0.5微米对粘性土的影响最大粘土颗粒-----------------++++引力d水分子阳离子强结合水弱结合水自由水1.结合水：第33页，共75页，2023年，2月20日，星期三双电层固定层和扩散层一起构成双电层。水分子和阳离子的分布，愈靠近土粒表面，则排列得愈紧密和整齐，离子浓度愈高，活动性愈小。距土粒表面愈远，离子浓度越小，活动性越大。因此，扩散层的水化离子和极性水分子的活动性比固定层大，扩散层水膜厚度对粘性土的工程性质影响很大，扩散层厚度大，土的塑性就大，颗粒间的距离相对也大，土的膨胀和收缩性也大，压缩性也大，而强度相对降低。

结论：土中水与固体颗粒之间并不是机械地混合，而是有机地参加土的结构，是一种复杂的物理化学作用。土的性质不仅取决于水的绝对含量，而且取决于水的形态、结构以及介质的物理条件及化学成分。第34页，共75页，2023年，2月20日，星期三-毛细水：

由于土体孔隙的毛细作用升至自由水面以上的水。毛细水承受表面张力和重力的作用,在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由移动重力水：自由水面以下的孔隙自由水，在重力作用下可在土中自由流动，具有浮力作用2.自由水自由水：不受颗粒电场引力作用的孔隙水hc毛细水重力水与普通水的性质一样第35页，共75页，2023年，2月20日，星期三自由气体：与大气连通连通的气体

对土的性质影响不大封闭气体：被土颗粒和水封闭的气体

其体积与压力有关。会增加土的弹性；阻塞渗流通道，降低渗透性溶解在水中的气体吸附于土颗粒表面的气体1.2.3土的气相

第36页，共75页，2023年，2月20日，星期三土颗粒或粒团的空间排列和相互联结。联结即粒间的结合力。§1.3土的结构土粒间的作用力粘性土的结构性指标土体力学特性土的结构影响粗粒土的结构细粒土的结构说明土的组成和物理状态不是决定土的性质的全部因素，另一对土的性质很有影响的因素是土的结构原状土相同含水量相同密度粉碎重塑重塑土强度降低第37页，共75页，2023年，2月20日，星期三一、土粒间的作用力重力毛细力胶结力

颗粒表面力——土颗粒的自重形成的方向向下的力——

砂土——土中毛细作用形成的力——

细砂、粉土——土粒间的胶体物质（游离氧化物、碳酸盐、有机质等）产成的作用力。作用力是化合键，具有较高的强度——

粘土——

粘土——库仑力：——范德华力：颗粒表面的静电引力或斥力。随距离衰减的速度比范德华力慢颗粒接触点处的分子间引力,作用范围为几个分子的距离，是细粒土粘结在一起的主因。第38页，共75页，2023年，2月20日，星期三二、粗粒土的结构

粒间作用力

排列形式

矿物成分单粒结构：重力堆积

示意图重力，毛细力点与点、点与面原生矿物

影响工程性质的因素土粒的粒组级配和形状、土粒在空间的相对位置决定其密实度第39页，共75页，2023年，2月20日，星期三三、细粒土的结构

粘土的结构性粒间作用力形成环境排列形式矿物成分库伦力、胶结力（斥力减小引力增加）片架结构(絮凝结构)片堆结构(分散结构)

示意图库伦力、胶结力（粒间斥力占优势）淡水中沉积海水中沉积次生矿物次生矿物天然条件下，可能是多种组合，或者由一种结构过渡向另一种结构。面与面边、角与面边、角与边

影响工程性质的因素土粒间的联结特征工程性质密度较大，力学和变形性质具有明显的方向性孔隙较大，对扰动敏感，性质较均匀，各向同性第40页，共75页，2023年，2月20日，星期三四、反映粘性土结构性的指标1.粘性土的灵敏度—

St

=St11-22-44-88-16>16粘性土不灵敏低灵敏中等灵敏灵敏很灵敏流动原状土的无侧限抗压强度重塑土的无侧限抗压强度工程应用？讨论2.灵敏度划分

灵敏度越大，黏性土的结构性越强，越易受外界扰动影响。第41页，共75页，2023年，2月20日，星期三土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标(三相比例指标)力学特性直接影响表示§1.4土的物理性质指标及物理状态指标土的三个组成相的体积和质量上的比例关系。是评价土的工程性质的最基本的指标。特点:指标概念简单，数量很多要点：名称、定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别第42页，共75页，2023年，2月20日，星期三

求导基本方法:三相草图法WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积

实际土体各相的质量和体积把实际上是处于分散状态的三相物质理想地分别集中在一起第43页，共75页，2023年，2月20日，星期三三相草图WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积已知关系五个:共有九个参数:

VVvVsVaVw

/msmwmam对于饱和土,Va=0土的物理性质指标分类试验指标换算指标第44页，共75页，2023年，2月20日，星期三一、室内测定的三个物理性质指标WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积－土的密度、土粒的比重、土的含水量1.土的密度土的重度（容重）γ=ρg单位:kg/m3或g/cm3单位:kN/m3

一般范围:1.60—2.20g/cm3定义:

单位体积土的质量（也称土的天然密度或湿密度）表达式:相关指标:工程上更常用用于计算土的自重应力第45页，共75页，2023年，2月20日，星期三

环刀法用一个圆环刀（刀刃向下）放在削平的原状土样面上，徐徐削去环刀外围的土，边削边压，使保持天然状态的土样压满环刀内，称得环刀内土样的质量，求得它与环刀容积之比值即为其密度。---粘性土和粉土

测定方法：灌水法－－卵石、砾石与原状砂动画现场挖试坑，将挖出的试样装入容器，称其质量。再用塑料薄膜袋平铺于试坑内，注水入薄膜袋，直至袋内水面与坑口齐平，注入的水量即为试坑的体积。第46页，共75页，2023年，2月20日，星期三WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积s:土粒的密度，单位体积土粒的质量单位:无量纲土粒比重一般范围:

粘性土2.70～2.75砂土2.65～2.69，粉土2.70～2.71=1.0g/cm3土粒比重在数值上等于土粒的密度定义:土粒质量与同体积4˚C时纯蒸馏水的质量之比。表达式:2.土粒比重Gs测定方法：比重瓶法浮称法虹吸筒法经验法第47页，共75页，2023年，2月20日，星期三WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积3.土的含水量（含水率）定义:土中水的质量与土粒质量之比,用百分数表示注意:含水量w是是标志土的湿度的一个重要物理指标。其实是含水比,可达到或超过100％。一般说来，对同一类土，当其含水量增大时，则其强度就降低.表达式:单位:%,无量纲一般范围：变化范围大三相草图有助于直观理解物性指标的概念第48页，共75页，2023年，2月20日，星期三测定方法：①烘干法先取代表性土样（粘性土为15～30g，砂性土与有机质土约为50g），装入铝盒内称其质量m1，然后置于烘箱内维持100～105℃恒温烘至恒重(烘干所需时间：粘土粉土不少于8小时，砂土不少于6小时)，再称盒与干土质量m2，m2减去盒的质量即为土粒质量ms，水的质量mw为两者之差。②酒精燃烧法，适用于快速简易测定细粒土（含有机质的除外）的含水量。第49页，共75页，2023年，2月20日，星期三表示土中孔隙含量的指标孔隙比孔隙率(孔隙度)二、换算指标--其它常用的物理性质指标关系:在某种程度上反映土的松密砂类土：25-45%粘性土：30-55%有的可达60-70%定义:土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,无量纲表达式:WaterAirSolidVaVwVsVvV体积定义:土中孔隙体积与总体积之比,用百分数表示表达式:Vs=1Vv=eV=1+eWaterAirSolid体积三相草图可用于确定物性指标之间的关系第50页，共75页，2023年，2月20日，星期三表示土中含水程度的指标含水量*饱和度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积表达式:是指土中水的体积与孔隙体积之比，以百分数计。饱和度表示水在孔隙中充满的程度Sr=0～100%Sr=0:干土Sr=100%:饱和土砂土与粉土以其作为湿度划分标准：Sr≤50%稍湿50%<Sr≤

80%很湿80%<Sr

饱和土第51页，共75页，2023年，2月20日，星期三表示土的密度和重度的指标天然密度*干密度饱和密度天然重度干重度浮重度浮密度有效重度饱和重度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积单位:kg/m3

或g/cm3单位:kN/m3

是土被完全烘干时的密度,等于单位体积内土粒的质量表达式:定义:土被饱和时的密度土的干密度越大，土越密实，强度就越高，水稳定性越好。常用作填土工程的施工质量控制指标。第52页，共75页，2023年，2月20日，星期三天然密度干密度饱和密度天然重度干重度饱和重度有效重度各种密度重度间的大小关系WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积第53页，共75页，2023年，2月20日，星期三三、三相比例指标的互相换算

由于三相量的指标都是相对的比例关系，不是量的绝对值，因此，为了简化计算，常常可以假设三相中某相的值为1个单位，实用上最常用的是假设Vs=1.0m3(或cm3)或V=1.0m3(或cm3)进行计算。

常用的物理性质指标间的换算关系：教科书P14表1-5学习要点：

从物理意义上理解指标间的关系不鼓励死记硬背必要时利用三相草图推导第54页，共75页，2023年，2月20日，星期三2.土中水3.土中气体总结§1.2土的三相组成

§1.3土的结构土粒间的作用力粘性土的结构性指标粗粒土的结构细粒土的结构§1.4土的物理性质指标及物理状态指标三相草图法室内测定的三个基本物理性质指标土的密度、土粒比重、土的含水量三相草图有助于直观理解物性指标的概念其它常用的物理性质指标表示土中孔隙含量的指标表示土中含水程度的指标表示土的密度和重度的指标三相草图可用于确定物性指标之间的关系三相草图法是求取物理性质指标的简单而有效的方法第55页，共75页，2023年，2月20日，星期三第一章土的物理性质

土木工程本科生专业课程《土力学教程》第56页，共75页，2023年，2月20日，星期三§1.1土的形成√§1.2土的三相组成√§1.3土的结构√§1.4土的物理性质指及物理状态指标第一章土的物理性质第57页，共75页，2023年，2月20日，星期三§1.3土的结构土粒间的作用力粘性土的结构性指标粗粒土的结构细粒土的结构§1.4土的物理性质指标及物理状态指标三相草图法室内测定的三个基本物理性质指标土的密度、土粒比重、土的含水量其它常用的物理性质指标表示土中孔隙含量的指标表示土中含水程度的指标表示土的密度和重度的指标复习第58页，共75页，2023年，2月20日，星期三土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标(三相间的比例关系)力学特性影响表示定量判别土的物理状态的指标（定义为物理状态指标）反映粗粒土密实程度的指标反映粘性土稠度的指标第59页，共75页，2023年，2月20日，星期三一、反映粗粒土密实程度的指标1.含义：

密实程度通常指单位体积中固体颗粒含量的多少2.指标：§1.4.2土的物理状态指标《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）将粉土的密实度以孔隙比e作划分标准，见表1-10所示。孔隙比e密实度e＜0.75密实0.75≤e≤0.90中密E＞0.90稍密表1-10按孔隙比e划分粉土密实度表

物理性质指标：孔隙比e（孔隙率n）

干密度d第60页，共75页，2023年，2月20日，星期三简单方便，但只能用于同一种土，不能反映级配对密实度的影响

物理性质指标：孔隙比e（孔隙率n）

干密度dB土样：emin=0.201)相对密实度：emax与emin：最大与最小孔隙比A土样：emin=0.35最密实对策e=0.35对B土样不是最密实中密此时，A、B土样密实程度不同。说明e用于两种级配不同的土密实状态的比较不合理第61页，共75页，2023年，2月20日，星期三emax:将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比emin:将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比emax与emin：最大与最小孔隙比相对密度第62页，共75页，2023年，2月20日，星期三粗粒土的密实度标准Dr=0 最松状态Dr0.33 疏松状态0.33<Dr0.67 中密状态Dr>0.67 密实状态Dr=1 最密状态注意：理论上的最大与最小孔隙比在室内的测定有时很困难,故相对密度指标多用于填方的质量控制中，天然土尚难以应用。对天然砂土层采用原位标准贯入试验法测定第63页，共75页，2023年，2月20日，星期三锤重：63.5Kg落距：76cm标准贯入器：外径50mm,内径35mm贯入深度：30cm2)标准贯入试验：第64页，共75页，2023年，2月20日，星期三按标准贯入锤击数N值确定砂土密实度,表1-11碎石土：轻型、重型、超重型动力触探锤击数，表1-12表1-11《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）砂土密实度标准贯入锤击次数N密实度标准贯入锤击次数N密实度N≤10松散15＜N≤30中密10＜N≤15稍密N＞30密实表1-12《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）碎石土密实度锤击次数N63.5

密实度锤击次数N63.5密实度N63.5≤5松散10＜N63.5≤20中密5＜N63.5≤10稍密N63.5＞20密实注：1.本表适用于平均粒径小于或等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石和圆角砾。2.表内N63.5是经修正后锤击数的平均值，其修正值是杆长的函数。第65页，共75页，2023年，2月20日，星期三稠度状态与含水量有关粘性土含水量较硬－固态或半固态变软－可塑状态流动－液体泥浆所谓稠度是指土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力。是粘性土最主要的物理状态特征。1.含义：可塑性：土体受外力作用可以被捏成任意形状而不破裂，外力取消后仍然保持改变后的形状而不恢复原状的性质。这种状态称为可塑状态二、反映粘性土稠度的指标这是为什么呢？第66页，共75页，2023年，2月20日，星期三塑限wp液限wL稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形态固态或半固态塑态

流态

强结合水膜最大出现自由水强结合水弱结合水自由水稠度状态含水量土中水的形态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合水缩限ws土的界限含水量：土从一种状态进入另外一种状态的分界含水量称为界限含水量或稠度界限。弱结合水的存在是土具有可塑状态的原因。土处在可塑状态的含水量变化范围，大体上相当于土粒所能够吸附