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一章：土的物理性质与工程分类§1.1土的三相组成§1.2土的颗粒特征§1.3土的三相比例指标§1.4粘性土的界限含水量§1.5砂土的密度度§1.6土的工程分类固体矿物颗粒土中气体

土中水第一节土的三相组成液相气相固相三相系二相系固相+液相固相+气相饱和土干土饱和粘土：压缩性高饱和细粉砂：易液化粘土：坚硬状态砂土：松散状态1.土中固相固体颗粒无机矿物有机质原生矿物：岩浆冷凝形成次生矿物：原生矿物经化学风化作用形成的新矿物石英、长石、云母粘土矿物：高岭石、伊利石、蒙脱石可溶盐无定形氧化物胶体风化过程中由微生物作用而形成腐殖土泥炭2.土中液相土中水结合水自由水强结合水：性质接近固体弱结合水：对粘性土性质影响较大可塑性强度降低毛细管水：地下水位以上防潮、地基浸湿、冻胀地下水：地下水位以下产生浮力3.土中气相与大气连通不与大气连通：增加土体弹性、压缩性，减小透水性4.土的结构

单粒结构

蜂窝结构

絮状结构无粘性土结构单粒结构蜂窝结构粘性土结构絮状结构一.土的粒度成份1.基本概念粒度：土粒的大小粒组：粒度相近，性质相同的一组土粒界限粒径：划分粒组的分界尺寸圆砾角砾碎石卵石块石漂石粘粒粉粒砂粒0.0050.075260200第二节土的颗粒特征2.粒组的划分3.土的粒径级配（1）定义

工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。（2）粒径分析方法筛分法（d>0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）筛分法（d>0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）（3）颗粒级配的表示方法表格法（自学）颗粒累计级配曲线法三角坐标法（自学）颗粒累计级配曲线法横坐标：粒径以对数坐标表示纵坐标：小于某一粒径的土粒的累积百分含量例：某工程的土样总质量为1000g，经筛析后，知全部试样通过筛孔为10mm的筛，而在筛孔为5mm的土样筛上的颗粒质量为50g;2mm,150g;1mm,200g;0.5mm,350g;0.25mm,200g;0.1mm,47g;0.074,2g;筛余1g。绘制该土样的颗粒级配曲线。累积曲线分析与应用

(1)判断各粒组的分布情况

曲线陡,粒度变化范围窄,颗粒均匀,级配不好曲线缓,粒度变化范围宽,颗粒不均匀,级配良好

(2)求任一累积百分含量dX对应的粒径dX

有效粒径d10中间粒径d30平均粒径d50界限粒径d60特征该粒径厉举例有效谈粒径d10=0笔.1贤0,喉〈0路.1逆0m府m的颗善粒占伤总质谁量的10青%中间种粒径d30=0蚀.2帜2,兄〈0洋.2迫2m狠m的颗被粒占属总质叨量的30胶%平均纹粒径d50=0阻.3扩3,俭〈0晓.3皮3m剥m的颗洽粒占陶总质忌量的50萄%界限粗粒径d60=0招.3弱9,杰〈0选.3蓝9m匙m的颗害粒占未总质测量的60缓%特征解粒径往的应披用(1介)用d10估算半非均嫂质砂版的渗厅透系付数k=d102k—锄—c身m/船sd10——鹅mm(2从)不均贯匀系玩数Cu谊=d60/d10曲率茂系数Cc它=d302/d10•d60）用Cu和Cc表示现土的渣级配帆情况Cu傻<5垒,级配牌不良Cu麦>5沿,C筛c=裤1-酸3,同时死满足,级配倦良好不同府时满猾足,级配蚊不良固体矿物颗粒土中气体

土中水液相气相固相三相系第三甩节弱土的姥三相捎比例平指标土的搬三相唱比例舱指标港一共糊有九系个：三个渡试验脂指标鲜，六肤个换浙算指羽标mwmsmVaVwVsVvV土的杨三相倾图Th稳re妇e席ph吗as悼e事d疲ia姜gr协am质量ma锁ss体积vo终lu祝meSol罢idWat拉erAir以质赢量计踩：空气崖质量ma0水质丹量mw土粒昌质量ms总质羡量m=垫mw+隔ms或以观重量稿计：W=映mg以体租积计恒：空气爷体积Va水体截积Vw土粒楚体积Vs总体仔积V=慨Vv恶+滥Vs孔隙揉体积Vvma(0)Vma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir一、观试验伶指标1.土的慌天然绕密度（质量估密度易，单足位g/柳cm集3)土的赶天然纵重度（重力塌密度浑，单傲位KN什/m鞋3，和柱密度蚀属于讯一个挺指标)分析雁：密长度和骗重度牙综合酱反映接了土代的物嚷质芝组成炉与结霞构环刀叮法ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir一、桨试验因指标2.土粒爽比重土粒领质量ρs与同型体积4°贪C纯水呜的质辱量之槽比[无量阳纲]可用蜘比重任瓶法雹测定炼，数差值主肌要取旨决于个土的雀矿物煌成分ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir一、涛试验祖指标3.土的毅含水颤率可用蔑烘干评法测雄定，勾用于具描述纪土的奥干湿稠程度烘干洽法ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、仰换算孙指标1.土的搂干密脏度（单位g/农cm雁3)干密厘度越联大土岸越密桐实土的烟干重留度（单位KN疑/m侵3，和毅干密竿度属辆于一遗个指些标)ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、勒换算叫指标2.土的缩慧饱和巡寿密度（单位g/者cm则3)土的戴饱和伪重度（单位KN垦/m华3，和质饱和信密度使属于趣一个教指标)ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、惑换算瓦指标3.土的芹有效腊重度（单位KN本/m训3，和择饱和参密度孩属于阵一个宁指标)ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、敲换算堤指标4.土的叹孔隙晃比（无量煮纲，连用于剑评价捉土的侍紧密蛋程度)ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、观换算捡指标5.土的抓孔隙垮率ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、蚕换算释指标6.土的料饱和劣度砂土轻湿度劲按饱前和度棋分类Sr5批0%稍湿谊的50爸%骄Sr今8搬0%湿的Sr>8撒0%饱和住的四个近重度叛指标首比较干重棵度有效竟重度饱和存重度天然经重度同一抬种土ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir三、和指标译的换数算土的垄天然秃密度年、含唯水率仇、土拥粒比百重是屠通过客试验膝测定璃，其鸟他指然标可挽由这识三个箭指标注换算贱得到絮。土的鼻物理盘状态粘性脑土的喊软硬肿程度句粗粒扒土的廉松密演程度土的裕物理阀性质棍指标(三相纷间的棋比例汁关系)力学蹲特性影响表示无粘罢性土——密实笔度粘性笋土的辨物理蚁特征——含水练量土的证物理推状态肾指标土的叨物理今性质毕指标慎（三杨相比教例指闪标）试验唤指标——莫3个换算抵指标——吼6个粘性宝土的养物理仍状态情也称站稠度稠度务状态丝式与含采水量款有关粘性齿土含水侧量较硬变软流动第四观节语粘性晋土的也界限筋含水潜率塑限wp液限wl固态跌或半固曲态可塑僻状态流动另状态强结击合水弱结光合水自由营水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w强结骑合水被膜最转大出现侍相当武数量证自由愚水粘性洽土的牌界限稳含水撇率一、邻界限忆含水密率土的及界限钢含水诞率可俊通过权试验廉测定塑限wp液限wlw——执吸附屯弱结乘合水勾的能丽力；训大致湿反映续粘土龙颗粒馆含量友、粘控性大贷小常作恭为细晌粒土胞工程泻分类拣的依肌据不同父的粘姜土矿剑物结贿合水荡的能缩慧力不左同IL<0IL=0瘦–渴1IL>1坚硬挤状态可塑偿状态流宿态0.歉00后–兵0夺.2宽50.铜25偿-价0蜓.7春50.破75置–传1泡.0践0硬塑可塑软塑用于兴判别熊粘性睬土所盗处的漠物理子状态wpwwl二、忘塑性针指数三、拳液性胃指数表征府密实迷度的霞几种信指标湿：（1）孔砍隙比e（2）相业对密卡度Dr（3）贯偏入锤袋击数N第五疗节期无粘隶性土遣的密尤实度（1）孔舒隙比e优点柳：简最单方狡便缺点挨：无份法反灭映土艺的级孝配因刮素第五魂节互无粘蜘性土哄的密匙实度e增大最紧京密最松疾散天然（2）相甚对密俭度Dr第五卖节贤无粘游性土偷的密率实度（2）相事对密浩度Dr定义耽：优点酬：计赔入土腹的级仰配因望素，妙理论除上比妙较完剃善。缺点页：天不然孔诵隙比取难以检获取连，且ema慌x,emi叔n的测姑定受人笑为的扣影响泰较大敲。0.部330.属671松散中密密实第五谈节匪无粘哑性土居的密碗实度（3）标情准贯窝入试听验击昏数N为标子准中密密实301510松散稍密第五崇节次无粘圣性土锅的密箱实度分类雁目的峰：第六鼓节甩土的记工程支分类分类夸原则（以叫岩土撑或公豆路规才范为概例）根据腥同类羡土已薯知的野性质喇去评晶价其窝使用亚性能泻，为巧工程冠服务慢。注意碍：由奔于各旨类工酱程特丈点不鉴同，