土力学与地基基础无粘性土的相对密实和粘性土的稠及土的压实性详解演示文稿

土力学与地基基础无粘性土的相对密实度和粘性土的稠度及土的压实性详解演示文稿目前一页\总数五十三页\编于二十一点（优选）土力学与地基基础无粘性土的相对密实度和粘性土的稠度及土的压实性目前二页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/113相对密实度Dr定义（理论表达式）定义（实用表达式）emax无粘性土处于最松状态时的孔隙比，可由其最小干密度换算

emin无粘性土处于最密状态时的孔隙比，可由其最大干密度换算e0无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比ρdmax无粘性土的最大干密度ρdmin无粘性土的最小干密度

ρd无粘性土的天然干密度或填筑干密度目前三页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础4相对密实度Dr无粘性土处于最密实的状态

无粘性土处于最紧密的状态

在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下：

疏松中密密实目前四页\总数五十三页\编于二十一点标准贯入试验设备主要由贯入器、贯入探杆和穿心锤三部分组成。

1.贯入器:标准规格的贯入器是由两个半圆管合成的圆筒型探头。

2.穿心锤:重63.5kg的铸钢件，中间有一直径45mm的穿心孔，此孔为放导向杆用。

3.触探杆:国际上多用直径为40-50mm的无缝钢管，我国则常用直径为42mm的工程地质钻杆。目前五页\总数五十三页\编于二十一点目前六页\总数五十三页\编于二十一点目前七页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础8粘性土的稠度

定义：指粘性土在某一含水率下对外界引起的变形或破坏的抵抗能力，是粘性土最主要的物理状态指标。目前八页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础9粘性土的稠度目前九页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础10粘性土的稠度流动状态可塑状态固体状态半固体状态刚沉积的粘土，本身不能保持其形态，极易流动

外力作用可改变其形状，而不改变其体积，并在外力卸除后仍能保持已获得的形状水分蒸发，上覆沉积层厚度增加，含水率减小，体积收缩含水率减小,丧失可塑性，在外力作用下，易于发生破裂体积不再收缩，空气进入土体，土的颜色变淡

目前十页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础11粘性土的稠度粘性土从一种状态转变为另一状态，可用某一界限含水率来区分，稠度界限（阿太堡）Atterberg界限定义：目前十一页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础12粘性土的稠度液限流动状态与可塑状态的界限含水率，可塑状态的上限含水率

塑限可塑状态与半固体状态的界限含水率，可塑状态的下限含水率

缩限半固体状态与固体状态的界限含水率，即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变的含水率。

目前十二页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础13粘性土的稠度粘性土从一种状态转变为另外一种状态是逐渐过渡的，并无明确的界限。目前工程上只是根据某些通用的试验方法测定这些界限含水率。目前十三页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础14塑限测定方法：搓滚法和液塑限联合测定法目前十四页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础15塑限测定方法：搓滚法：调制均匀的湿图样，在毛玻璃上搓滚成3毫米直径的土条，若这个时刻恰好出现裂缝，就把土条的含水率定为塑限液塑限联合测定法：取代表性试样，加入不同数量的纯水，调制成三种不同稠度的试样，用电磁落锥测定圆锥在自重作用下经5秒后沉入试样的深度。以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，在双对数纸上绘制关系曲线。入土深度2毫米所对应的含水率为塑限。目前十五页\总数五十三页\编于二十一点17mm液限测定演示：17mm目前十六页\总数五十三页\编于二十一点17mm液限测定演示：目前十七页\总数五十三页\编于二十一点液限测定演示：目前十八页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础19缩限测定方法：收缩皿法

把土料的含水率调制到大于土的液限，然后将试样分层填入收缩皿中，刮平表面，烘干，测出干土样的体积并称量至0.1克，按下式计算

目前十九页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础20塑性指数

液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）成为塑性指数塑性指数表示处于可塑状态时土的含水率可变化幅度。塑性指数越大，可塑状态含水率变化范围也大。塑性指数是反映粘性土性质的一个综合性指标。一般地，塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以常常用作粘性土地分类指标

目前二十页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础21液性指数

粘性土即使具有相同的含水率，也未必处于同样的状态，与无粘性土的相对密实度相似，粘性土的状态用液性指数来判别。液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，表达了天然土所处的状态。目前二十一页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础22判定土处于坚硬状态

土处于可塑状态

土处于流动状态

目前二十二页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础23注意由于液限和塑限目前都是用扰动土测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度，以至于土的天然含水率大于它的液限也未必一定会发生流动。含水率大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。目前二十三页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础24土的压实性

人们很早就用土作为建筑材料，而且知道要把松土击实。公元前200多年，我国秦朝修筑驰实（行车大道），就有用“铁锥筑土坚实”的记载，说明那时人们已经认识到土的密度和土的工程特性有关。目前二十四页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础25土的压实性

土的压实性指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度的性质。土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度，较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。填土的密实度常以其干密度来表示。在实验室内研究土的密实性是通过击实试验进行的。目前二十五页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础26击实试验

轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米25下，分三层击实56下，分5层击实目前二十六页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础27击实仪目前二十七页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础28影响土的压实性的因素含水率的影响对同一种土料，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定土样的含水率和密度，然后以含水率为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。从图中可以看出，当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度增加到某一值后，含水率继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度，此时对应的含水率称为最优含水率。目前二十八页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础29影响土的压实性的因素击实功能的影响实验室中的击实功能是用击数来反映的，对同一种土，压实功能小，则能达到的最大干密度也小，最优含水率大；压实功能大，则能达到的最大干密度也大，最优含水率小用同一种土料在不同含水率下分别用不同的击数进行击实试验，就能得到一组随击数而异的含水率与干密度关系曲线。目前二十九页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础30影响土的压实性的因素1、土料的最大干密度和最优含水率不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水率则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。2、含水率较低时击数的影响显著。当含水率较高时，含水率与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是无效的。填料的含水率过高和过低都是不利的，过高恶化土体的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。目前三十页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础31影响土的压实性的因素土类和级配的影响

同样的含水率情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实对于无粘性土，含水率对压实性的影响没有像粘性土那么敏感，其击实曲线与粘性土是不同的，在含水率较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水率下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制的，一般不进行击实试验级配良好的土易于压实，反之则不易压实目前三十一页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础32影响土的压实性的因素粗粒含量的影响由于击实仪尺寸的限制，实际试验中可能剔除超出粒径的部分，然后进行试验。这样测得的最大干密度和最有含水率与实际土料在相同击实功能下的最大干密度和最有含水率不同。对于轻型击实试验，可按下式修正目前三十二页\总数五十三页\编于二十一点2023/5/11土力学与地基基础33目前三十三页\总数五十三页\编于二十一点按最新规范，地基土可分为六大类：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。

一、岩石任务6地基土的工程分类目前三十四页\总数五十三页\编于二十一点目前三十五页\总数五十三页\编于二十一点二、碎石土

5、碎石土野外描述：颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、密实度、充填物的性质和充填程度等。

目前三十六页\总数五十三页\编于二十一点目前三十七页\总数五十三页\编于二十一点三、砂土5、砂土野外描述：颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、密实度（密实、中密、稍密、松散4级）、湿度（稍湿、很湿、饱和3级）等。

目前三十八页\总数五十三页\编于二十一点四、粉土5、粉土野外描述：颜色、包含物、湿度（分稍湿、中湿、很湿、饱和等4级）、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等。目前三十九页\总数五十三页\编于二十一点五、粘性土

5、粘性土野外描述：颜色、状态、包含物（如钙质结核、铁锰结核、植物根、贝壳等）、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性、土层结构。

目前四十页\总数五十三页\编于二十一点目前四十一页\总数五十三页\编于二十一点目前四十二页\总数五十三页\编于二十一点六、人工填土

目前四十三页\总数五十三页\编于二十一点1、淤泥的定义淤泥类土是在静水或水流缓慢的环境中沉积，有微生物参与作用的条件下形成的，含较多有机质，其中孔隙比e大于1.5，含水率大于液限的土，称为淤泥，若1<e<1.5，则称为淤泥质土。一、淤泥类土目前四十四页\总数五十三页\编于二十一点1、黄土的定义

黄土是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。二、黄土目前四十五页\总数五十三页\编于二十一点黄土高原的自然景象目前四十六页\总数五十三页\编于二十一点目前四十七页\总数五十三页\编于二十一点目前四十八页\总数五十三页\编于二十一点目前四十九页\总数五十三页\编于二十一点三、膨胀土

膨胀土——是一种粘性土，含有较多的亲水性粘土矿物，吸水膨胀，遇水崩解或软化，失水收缩，抗冲刷性能差，这种具有较明显的胀缩性的土称为膨胀土。目前五十页\总数五十三页\编于二十一点1、膨胀土的特征（1）颜色有灰白、棕、红、黄、褐、及黑色；（2）粒度成分中以粘土颗粒为主，一般在50%以上，最低也要大于30%，粉粒次之，砂粒最少；（3）矿物成分中粘土矿物占优势，多为伊利石、蒙脱石，高岭石