土的物理性质及工程分类

第一章土的物理性质

及工程分类内容提要本章主要讨论土的物质组成及其定性和定量描述的方法。主要包括：

土的三相组成和三相比例指标及换算土的颗粒特征粘性土的界限含水量砂土的密实度土的工程分类土的形成和演变土的形成—地壳表层的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而破碎后，形成形状不同、大小不一的颗粒。这些颗粒受到各种自然力的作用，在各种不同的自然环境下堆积下来，就形成了土。

土是地壳表层的岩石长期经受风化作用和水流、冰川、风等自然力的剥蚀、搬运及堆积作用而生成的松散堆积物。岩石土剥蚀搬运风化沉积土的形成过程土的形成和演变土的演变（沉积与成岩）—堆积下来的土，在很长的地质年代中发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化，最终又形成岩石（沉积岩或变质岩）。

工程上所遇到的大多数土都是在第四纪地质年代内所形成的，年代在一百万年以内。风化作用风化作用是由于自然界各种因素和外力的作用使岩石产生破碎与分解，颗粒变小及化学成分改变等现象的地质作用。风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化。这三种风化作用是同时进行并且互相作用的。物理风化

物理风化是岩体在各种物理作用力的影响下，从大的块体分裂为小的石块甚至土粒的过程。产生物理风化的原因包括以下几种：地质构造力使岩体断裂、剥落等。温度变化岩体表面与内部热胀冷缩程度不同，岩体不同矿物成分热胀冷缩程度不同导致岩体发生断裂、剥落等。冰胀岩体裂隙中水分结冰时巨大的冰胀作用使裂隙扩展，岩体断裂。碰撞风、水流、波浪的冲击及挟带物的撞击使岩体遭受破坏和剥蚀。

因寒冷风化破裂的岩石风蚀穴（宁夏贺兰山）风蚀蘑菇（河北承德）化学风化

化学风化是指母岩表面和碎散的颗粒受环境因素（水、空气以及溶解在水中的氧气和碳酸气等）的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物（次生矿物）。常见原因如下：水解作用岩体矿物成分被分解，与水进行化学成分交换，形成新的矿物，新成分产生膨胀使岩体胀裂。水化作用土中某些矿物成分与水发生化学反应，水按一定的比例加入矿物的组成中，改变矿物原有的分子结构，形成新的矿物。新生成的含水矿物强度低于原来的无水矿物化学风化

氧化作用土中的矿物与氧结合形成新的矿物。溶解作用岩石中某些矿物成分被水溶解，以溶液形式流失。

化学风化的结果是形成十分细微的土颗粒，最主要的为粘土颗粒及大量的可溶性盐类。这些微细颗粒的表面积很大，具有吸附水分子的能力。海蚀蘑菇（广西北海）生物风化

生物风化作用是指各种动植物及人类活动对岩石的破坏作用。分为两种基本形式：物理生物风化生物产生的机械力（植物根系生长，人类爆破活动）造成岩石破碎。化学生物风化生物产生的化学成分（植物根系分泌的有机酸、动植物死亡后遗体腐烂产物以及微生物作用等）引起岩石成分改变而使岩石腐蚀破坏。植物根劈作用（北京房山）土的沉积与成岩作用

沉积土在固结成岩过程中主要有以下几种作用：压固脱水作用下部沉积土在上覆沉积物重量的均匀压力下发生的排水固结现象。胶结作用将松散的碎屑颗粒连结起来固结成岩。

重结晶作用

沉积物中的非晶体物质，在溶解和固体扩散等作用下，能够脱水转化成晶体；沉积物中的微小晶体颗粒，在一定条件下能够长成粗大的晶粒。

沉积岩新矿物的形成沉积土在向沉积岩的转化过程中，形成与新环境相适应的新的稳定矿物。

孔隙减少密实度增大土与岩石的相互转化过程第一缠节明土的台三相权组成土是武由固勺体颗吩粒、影水和塔气体册三部垮分组痛成的狐，通常幻玉称之沙为三相组窗成（固馅相、峰液相胃和气叫相）衰。气相固相液相++土体土颗粒孔隙霜水孔隙气绳体随着哪三相锁物质挡的质谣量和键体积核的比例株不同棕，土箱的性殿质也踏就不姓同。一、拿土的贯固相土的漠固相井物质品包括无机脑矿物秆颗粒和有机智质，是鸟构成通土的叹骨架花的最叶基本嫁的物赔质。无机谱矿物原生矿物次生矿物岩浆测在冷菊凝过司程中矩形成伪的矿只物，职如石鹿英、爬长石架、云逼母等由原帆生矿企物经呀过风狱化作叨用后推形成换的新剂矿物季，如斩粘土神矿物屯等原生矿椅物圆状膨、浑敲圆状描、棱唉角状次生遮矿物针状、戏片状、底扁平状次生朴矿物奔的水转溶性次生矿糕物按其沃与水的横作用可侦分为易堆溶的、难溶胞的和浆不溶哲的。次生矿朋物的水寒溶性对饱土的性嘴质有重宋要影响。粘土矿悼物粘土故矿物胶的主继要代磁表性惠矿物犬成分行：高岭教石、伊利级石和蒙脱坦石。蒙脱摸石高五岭坚石伊庄利规石粘土写矿物粘土矿仗物的性丽质：是细小盏的扁平迫颗粒，绘表面具耐有极强气的与水恳相互作纽奉用的能慰力。颗粒踪蝶愈细机，表草面积宵愈大厌，亲骑水的罗能力统就愈满强，茧对土疼的工敌程性银质的尘影响隆就愈咳大。土中蜻的有邀机质主要成坦分：由微春生物构作用辽产生劝的腐赤殖质倍矿物动植物违残体（祝泥炭）灿等有机泄颗粒某紧紧插地吸房诚附在品无机汪矿物发颗粒披的表救面形帝成了匹颗粒派间的妙连接瘦，但鸽这种具连接耍的稳定性帆较差。二、土耽的液相土的王液相踏是指亏存在缝于土发的孔缓隙中炊的水笨。土中畜的水乒是一绞种十驳分复姻杂的很电解号质水姥溶液啊，它讯和亲倡水性勾的矿屑物颗势粒表皮面有仪着复角杂的悲物理怕化学枕作用雅。二、土晶的液相土中水自由酬水结合畜水强结合柏水弱结合畜水重力水毛细水处于士土颗版粒表伏面水句膜中郑的水指，受素到表旨面引漂力的鸣控制尸而不绳服从弄静水屠力学骄规律套，其久冰点莫低于决零度遭。不勉能传臂递静卧水压辫力。存在爷于土软粒表铜面电商场影播响范脏围以生外的撞土中滤水，流受重侦力的韵控制呢而流框动。板可以没传递伤静水地压力超，能跟溶解悄盐类走。存在于百最靠近凭土颗粒题表面处荣；密度大跃于1g/戚cm3；有过港冷现凡象；温度侍高于10建0度时可拦蒸发；性质跟屿固体相宴似，具壮有极大面的粘滞罩度、弹字性和抗漫剪强度停。强结合久水弱结合倡水存在刃于距叼土颗渗粒表仅面较阀远处抖；位于强饶结合水呼之外，乏电场引茶力作用消范围之询内；可以纸发生奶迁移竟；有粘滞利性；自由水二、土校的液相自由水毛细雪水重力水存在于删地下水誓位以下败的透水压土层中通的水。低在重力捐或压力巩差的作凤用下能窃在土中泊渗流，雀对土颗摔粒和结守构物都程有浮力作脆用。存在于耳地下水挥位以上粪透水层掘中的水支。受表谜面张力凉的支配捎，能沿厕着土的砌细孔隙筹上升到参一定的经高度。NO睡TE：水是土射的一个守重要组花成部分汤。根据用实用观勾点，一驰般认为流它不承已受剪力派，但能厉承受压旺力和一马定的吸味力；同托时，水丹的压缩早性很小杀，在通纸常所遇跑到的压煌力范围君内，它殊的压缩汽量可以参忽略不风计。三、土趟的气相土的气锹相是指正充填在晓的土孔羡隙中的据气体，混包括自由气艇体（与大胁气连通岛）和封闭气摊体（与大孩气不连罩通）两蒙大类。自由怪气体成分与室空气相工似，对羽土的工鸟程性质名影响不蚀大；在外糠力作医用下形很快欧从孔扩隙中同挤出蹦。封闭气只体在压力乌作用下物可被压截缩或溶馅解于水秆中，对六土的工鸦程性质疲有很大慎影响。阻塞背渗流耽通道裁，使休土的窄渗透指性减筹小；增加误土的吵弹性握，拖茄延土要的压槐缩和果膨胀寸变形警随时龟间的腿发展霸过程予。土体缠各组舅成部奶分的妹作用气相固相液相++构成土静骨架，抗起决定渴作用重要咽影响土体次要作悠用为什么截要研究柱土的结幸构？土的物村质组成秩和含量泉的比例秃并不能唤完全决堡定土的达宏观的愚工程性如质，决定土王工程性赢质的是滤组成土兰体的基码本结构奖单元的枪空间排奶列情况笔和联结献方式等交。土的结嗓构通常除包含土的微献观结构和土体的桨宏观结吗构两种瓦概念映。土的冤结构土的结难构土的拳微观洗结构组成潮土的越基本响结构火单元岸的大龟小、丧形状竟、表决面特按征、疫比例摊关系愧，各卵结构陵单元废和孔再隙的联空间途排列从状况怖及其备结构止联结割特征决等。蜘通常踩需借鸽助光甜学或泡电子哭显微崖镜进娇行研接究。土的微亮观结构美一般分薄为单粒影结构、蜂窝状塞结构、絮状母结构三种纵基本终类型勤。单粒结功构由粗大爱的土粒翠在水或界空气中救下沉而匪形成。砂土，汁碎石土土颗粒犬之间是哥点与点君的接触边，土颗倡粒间几萌乎没有扎联结。随着形最成条件途的不同乱，有紧裕密与疏部松两种垄状态。紧密单筑粒结构疏松单图粒结构单粒结饺构的松点密程度奇取决于泳矿物成碰分、颗见粒形状存、级配遍情况。紧密单哀粒结构土粒猫排列床紧密欧，在灾静、月动荷纤载作多用下键都不干会产向生较孩大的主沉降北，稳样定性勺好。强度扶较大拣，压摄缩性碎较小订，是较树为良秃好的失天然警地基。疏松单铁粒结构土粒幕排列粱疏松戚，土穴骨架遵不稳淹定。当受唤到振荷动或兼其他槽外力钱作用间时，霉土颗坏粒易畏发生膀移动彩，使桂骨架叙结构左趋向锋密实豪，会铲导致币土中宾孔隙金剧烈亭减少扭，引氏起土紫体较普大的盲变形与。未经况处理党一般借不宜柿作为戏建筑策物的骨地基锡。蜂窝结涂构是主要眨由粉粒身（粒径间为0.后00念5-0.0械75m教m）组村成的谦结构狸形式听，在佛粉土盛和粘蓄土中恐常见如。单个咏土粒狮下沉丧过程层中，泪土粒继间的津分子酷引力全大于宰土粒纲的重绣力，氏土粒被停留油在最槐初的授接触否点上严不再没下沉疲，逐胖渐形调成土狐粒链协，很押多的灿土粒烂链联艇结起莲来，意便形符成孔嘱隙较翻大的皇蜂窝扔状结幕构。可承受状一般的嚷水平静净荷载。怕但是当寨其承受赚较大的烧静荷载花或动荷摧载时，裤其结构筛将破坏准，会导蒸致严重匹的地基余沉降。絮状协结构对于叔细小琴的粘杏粒（采粒径风小于0.映00覆5m哑m），其茶重力作田用很小羞，能够诱在水中反长期悬丙浮，不锁会下沉势。悬浮美的土颗拢粒在相记互之间伴的吸引丧力作用叹下，形鬼成絮状达结构。主要染存在蚀于海拼相沉钓积粘猜土中夺。孔隙很杰大，强偷度低、犯压缩性位高、对猫扰动比淹较敏感喘，土粒段间的联诱结强度发会由于划压密和咸胶结作话用而逐停渐得到恼加强。土的狐三种拍微观球结构迫的比垒较土的三种微绑观结构柜中密实喂的单粒结焰构土的榜工程不性质烈最好甘，蜂窝仇状结炊构土为其边次，絮状结翅构土的摧工程怎性质检最差蚂。后甩两种输结构哨的土宣会因嫁振动将或其猴他外奖界扰练动导授致其碎天然肯结构醒被破裙坏，暗因此德未经截处理战不能船作为述天然感地基文。土的肚结构土的宏吼观结构廉（土的楚构造）土体号形成志过程然中产胀生的为三相水物质歪成分翅以及问节理窗、裂索隙等宗不连钩续面摸在土疾体内那的排龄列、段组合控特征佳，可忧以直悔接用猴肉眼淋或放蚀大镜淡进行续观察肢。土的彼构造隐特征改主要拥是层理授构造和裂隙偏构造。土的层螺理构造土在形霸成过程截中，不进同阶段骄沉积的链不同物锤质成分扯沿竖向跌分层分驾布的特脸征。土的裂谱隙构造黄土的祸柱状裂损隙裂隙的即存在破残坏土体碌的完整撞性，大走大降低林土体的底强度和疾稳定性诉，增大苦透水性贴，对工膝程不利孤。第二节四土的遍颗粒特图征天然修土是励由大独小不若同的变颗粒费组成愿的，伪土粒真的大五小称疫为粒度。粒度分理析方法筛分析阵方法：请适用于悲粒径大危于0.0惧75m读m的土坟粒沉降分伪析方法埋：适用庆于粒径片小于0.尊07亭5m舍m的土虫粒工程上次常用不钩同粒径税颗粒的况相对含贞量来描卵述土的幅颗粒组护成情况一、土藏的粒度仆成分粒度傲成分天然唐土的支粒径屋一般器是连颈续变鸟化的遭，为谎了描榴述的强方便伟，工李程上殃常把标大小奋相近来的颗移粒合速并为皱组，赠称为粒组。粒组划莫分原则厌：应使粒辆组界限有与粒组且性质的劳变化相陵适应，并按一翁定的比欧例递减良关系划攀分粒组买的界限夺值。粒某组规范烧标准GBJ痒7－89建筑塞地基狱基础枯设计尾规范GB5管002慎1－94岩土工河程勘察猴规范GB1恭45－90土的泉工程或分类项标准JTJ蓝051－93公路土恰工试验钟规程粒组划受分标准（GB荐50撞02玻1－94）粒组名称粒组范围（mm）漂石（块石）>200卵石（碎石）20～200砾石2～20砂粒0.075～2粉粒0.005～0.075粘粒<0.005粒组划脾分标准状（GB妙14槐5－90）粒组名称粒组范围（mm）漂石（块石）>200卵石（碎石）200～60粗砾60～20细砾20～2砂粒2～0.075粉粒0.075～0.005粘粒<0.005粒组闷划分牛标准危（JTJ封051－93）粒组名称粒组范围（mm）漂石（块石）>200卵石（碎石）200～60粗砾60～20中砾20～5细砾5～2粗砂2～0.5中砂0.5～0.25细砂0.25～0.074粉粒0.074～0.002粘粒<0.002漂嫁石粘土细砂粗砂碎石卵石碎石粘土二、粒救度成分寄及其表俭示方法土的蛛粒度穷成分史是指珍土中储各种晶不同汗粒组具的相紧对含萝量（想以干快土质标量的肯百分膏比表住示）它可用闸来描述滤土中各纲种不同私粒径土缎粒的分帖布特征榴。常用的岸粒度成馋分表示钉方法：表格法、累计燃曲线缩慧法和三角鞋形坐屯标法。土的绍粒度贩成分古表示给的表馆格法粒径di（mm）粒径小于等于di的累计百分含量pi（%）土样A土样B土样C10―100.0―5100.075.0―298.955.0―192.942.7―0.576.534.7―0.2535.028.5100.00.19.023.692.00.075―19.077.60.01―10.940.00.005―6.728.90.001―1.510.0粒组（mm）土样A土样B土样C10～5―25.0―5～21.120.0―2～16.012.3―1～0.516.48.0―0.5～0.2541.56.2―0.25～0.126.04.98.00.1～0.0759.04.614.40.75～0.01―8.137.60.01～0.005―4.211.10.005～0.001―5.218.9<0.001―1.510.0土的稍粒度部成分幻玉表示植的表膝格法可用于即土的工江程分类模和定名土的肺粒度悲成分供表示晋的累汇计曲患线法曲线平廉缓级配具良好曲线补陡直阅级配懒不良土的粒笨度成分翅表示的该累计曲质线法不连续级配土粒的闪级配指板标不均匀衣系数曲率灿系数驰（级遇配系策数）d10、d30、d60——分别相苏当于累盾计含量饭为10％辨、30％盛、60％的粒聪径。土粒的鲁级配指来标d10——有效粒曲径小于某桃粒径的锐土粒质希量累计徒百分数李为10洪%时相应拣的粒径d30——中间粒适径小于某慈粒径的辫土粒质伞量累计厚百分数壳为30畜%时相串应的惰粒径d60——限制粒纳径小于某留粒径的超土粒质薯量累计郊百分数鞠为60%时相正应的搏粒径土的级纤配Cu反映博大小完不同搅粒组凡的分冤布情太况。Cu越大，板表示土刺粒的分鼻布范围么大，土诉的级配照良好。Cc描述皇累计咐曲线帅的整相体形睁状。土的污级配Cu<5时，云称为衔匀粒粥土，酸级配嚷不良阔；Cu>10时，掉称为只级配悔良好由。若Cu过大，议表示可带能缺失定中间粒终径，属村不连续泛级配。综合之条件铃：栗当Cu>5且Cc=1～3时，为级棚配良把好的外土。工程中壮用级配锣良好的字土作为英路堤和蹈堤坝的崭填土用昼料时，挑容易获迫得较大特的密实对度。举例1曲线a：d10＝0.疮1m配m，d30＝0.2调2mm，d60＝0.领39岔mm；计算得Cu＝3.9，Cc=1.偿24；土样a为级配樱不良的匠土。举例2级配良萄好土的汉粒度蔬成分厅表示秀的三扔角形裁坐标喇法基本坐原理渴：等边盖三角复形内译任意夸一点脖至三隐个边棋的垂晚直距印离的鼓总和单恒等吴于三困角形道之高茧。三角碎形坐是标法迁只适旬用于辩划分机为三兄个粒逐组的符情况用。土的欧粒度培成分移表示俊的三耗角形脖坐标爬法m点坐标它：粘粒含袄量28法.9％粉粒善含量48.震7％砂粒含番量22授.4％三种租表示蛛方法领的比漂较表格法之能清楚德地用来忍说明土皱样的各采粒组含严量，但狱对于大渡量土样浪之间的转比较就既显得过醋于冗长众，且无掀直观概姻念。累计捆曲线攻法能半用一转条曲恳线表逮示一司种土筹的粒州度成服分，锐而且钟可以革在一禽张图订上同世时表血示多灵种土祸的粒忧度成浑分，宣能直摄观地形比较其其级择配状趣况。三角绵形坐血标法绸能用队一个怜点表缩慧示一耍种土桶的粒宵度成阿分，箱而且忆可在热一张气图上真同时肿表示钥多种敢土的企粒度贱成分灵，便拘于进农行土正料的经级配雨设计强。根据使幅用要求层选用合昨适的表取示方法悬。三种表矿示方法辞的比较三、仁粒度辅成分环分析梦方法筛分法利用懂一套退不同将孔径晌的标歼准筛加把各徐种粒念径的川土分辉离出墙来。（适用是于粗眯粒土横，粒闭径60逃~0眠.0悟75择mm）沉降俭分析扔法基本别原理蔬：土宿粒在设悬液套中沉姓降的启速度奋与粒丽径的午平方腾成正建比。（适用旋于细拢粒土矛，粒背径<0.洋075欺mm）筛分法这仪器设曲备振筛机标准筛齐的孔径羽依次为60m嫁m、40键mm、20m房诚m、10阔mm、5m聚m、2m披m、1m昌m、0.5绪mm、0.2雷5mm、0.1加mm、0.0荒75m排m。试验犬步骤寒：将烘干察的均匀晨土样放峰入标准穷筛，经呼振筛机价振动，字将土粒菌分离开延；称出剃留在篇每个置筛上斗的土涝重，探求出挺留在退每个盐筛上偿的土艇的质渔量百得分含屡量。相当于包在1平方英吐寸（6.午45烧16食×1趁0-4m2）的眨面积苗上有20漠0个筛挺孔。105.02.01.从00.骂50.泥250.伍1200北g101618242238721009080706050403020100小于链某粒尤径之永土质得量百咏分数P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm器)P%958778665536沉降法分析槐法试验方峰法：将一旺定质葵量（ms）的干土罩制成一撒定体积扛（V）的悬户液，粘在搅薪拌均辜匀并蓄停止追搅拌器时开张始计顿时，勺经过带一定乒时间锄（ti）在液面左下某个坛深度（Li）测定振该深饲度处慰悬液钢的密逆度（ρi）。最大粒亏径：小于等侵于上述初粒径的醉土粒质蚁量：式中：ρs——土粒种的密活度（g/c奏m3）ρw——水的资密度（g/c唯m3）沉降储分析既法悬液促中粒族径小仿于等犬于di（mm）的土粒坐质量占冈土粒总寒质量的专累计百龟分比pi（以％表读示）为框：测定悬镰液密度禽的方法遣：比重计祖法，移谋液管法沉降分光析法比重绩计是用遮来测栋量液胃体密征度的模仪器匀。移液迎管容积鱼为25毫升用移邀液管删在一害定深店度处躲吸出泡一定填量的洽悬液播，烘驰干后跃测出凳干土浑的质适量，轨计算亿出土千的密禽度。NO披TE：土粒留并不棚是球雕形颗怨粒，束用上蝴述公细式计叶算得绍到的兰并不械是实尾际土漂粒的位尺寸却，而酷是与罩实际很土粒砍有相旺同沉份降速亭度的糟理想晌球体侍的直泥径，畜称为水力腊直径。四、由土粒吨的形茎状土粒把形状遥对于惭土的哄密实斗度和昏土的晃强度姻有重滋要影掘响。棱角忍状的糖颗粒颈互相坚嵌挤康咬合化形成凶比较咱稳定萝的结段构，步土体宋强度有较高崭；磨帆圆度点高的种颗粒听之间阁容易半滑动迅，土勿体的颈稳定赴性较踏差。土粒喝的形盗状与伴土的递矿物里成分拢有关糊，也菊与土碧的成后因条昆件及繁地质笔历史左有关疯。土粒形涝状的描县述方法肉眼观姐察鉴别代方法对电朝子显蛮微镜井扫描梅照片别采用悟计算纠机图馒像处师理的螺方法用体躁积系拆数和罚形状衡系数剖描述地（定樱性评雄价）体积系毙数体积减系数Vc：式中：V——土粒体幻玉积（mm3）；dm——土粒的自最大粒桐径（mm）。Vc愈大匠，土余粒愈题接近权于圆享形。惩圆球框状的Vc＝1；立方体征的Vc＝0.怨37；棱角既状土傍粒的Vc更小。形状混系数形状问系数F：式中：A1、B1、C1分别喂为土尖的最条大、啦中间谷和最分小粒汪径。第三洞节眨土的权三相幕比例药指标土的三怪相物质绿在体积产和质量急上的比帜例关系拉称为三相比迈例指标。土的三扭相比例霜指标反呜映了土贤的干燥墨与潮湿替、疏松洲与紧密涂的状态法。是评价扇土的工诸程性质膨的最基诉本的物狐理性质丙指标，臣也是工盏程地质宜勘察报跪告中不服可缺少系的基本侦内容。土的糟三相图土粒水气实际土漫体土的裂三相电图土的三县相图各相代的质狼量与初体积土的三移相比例效指标试验可指标密度（趴天然密东度）土粒堵密度归（比密重）可以直他接通过便试验测叶定土的三膀相比例尊指标换算沉指标须由试医验指标猫换算含水量干密度扰（干重语度）饱和亏密度炎（饱滤和重尖度）有效卫重度孔隙桨比孔隙率饱和而度土的密流度定义：逆单位体舰积土的小质量。定义式隔：土的密骡度取决贸于土粒沫密度、孔隙伟体积、孔隙水测质量等，惊综合拘反映籍了土志的物勤质组真成与纸结构端特征旗。一般克土的收密度天为1.锤60～2.2易0g/沙cm3土的密揪度试验测腿定方法注：环刀栋法试验磨设备源：环秃刀电子天吩平内径61.纳8mm外径79饮.8棕mm高度20m爽m适用欲于细滴粒土土的密旋度试验步虫骤：用环和刀取英土。盏（环戚刀内良壁先革涂一拍薄层厚凡士危林，筒将环柱刀垂叠直压窃入土药体，炭用切青土刀帖沿环军刀外宅侧切搬削土姻样，父取出谢环刀至，并赴将环蛛刀上者下两弦端削凭平。燥）擦净环际刀外壁咐，称量素环刀和仍土的总贤质量。环刀济和土巩的总梢质量逆减去恢环刀浸质量跃得到施土的候质量宫，除木以环翻刀体辰积（固定），钳得到粪土的历密度肢。土的够重度在用景国际确单位供制计晋算重倘力时兆，由傲土的肝质量踪蝶产生色的单救位体广积的钉重力扭称为拖重力饼密度灶，简贺称重度。对天胞然土咱求得虾的密滴度称总为天然降密度，相应姻的重度蒸称为天然重度。土粒密写度（比和重）定义饮：干郊土粒皂的质块量与葛其体塔积之歼比。表达田式：土粒密炎度主要匀取决于土矿物折成分。测定肾方法万：比购重瓶傍法（适用于油粒径小拦于5mm的各棵类土）。试验仪蛾器：比重瓶砂暂浴土粒密蒜度（比束重）容积10皂0m珠L或50m邮L土粒密丘度（比建重）试验步咸骤：将比重安瓶烘干旱，称取挥一定质扭量的烘信干土样弓装入比钻重瓶，炮称土样坑和比重岗瓶的总培质量。向比重伤瓶内注很入半瓶躁纯水，弓放在砂路浴上煮恰沸。（煮沸时乏间：砂纳土不少饺于30分钟状，粘意土和剧粉土寸不少歪于1小时所。）将一索定量绘的无言气纯建水注奸入装鹅有土竖样悬凶液的跃比重秤瓶，决将比淋重瓶购置于冠恒温芹水槽惧内至励温度铃稳定愁，且夜瓶内父上部帆悬液嘴澄清顿。取爬出比压重瓶辆，擦慈干瓶蚕外壁朝，称旺出比羊重瓶描、水纺和土刚样的腰总质概量，左并测远定瓶振内的怖水温铸。从温此度与要瓶、寒水总坡质量舅的关优系曲据线中赴查得骆各试击验温厘度下照的瓶讯、水倡总质乘量。土粒密放度的计壳算公式绍：干土献质量比重瓶驶和水的冲总质量比重瓶道、水及混土样的开总质量T℃时纯水的酬比重（机可查物蹦理手册静）与干土稀同体积著的水的验质量土粒场密度皮的一建般数团值土名土粒密度（g/cm3）砂土2.65～2.69砂质粉土2.70粘质粉土2.71粉质粘土2.72～2.73粘土2.74～2.76土粒相诸对密度定义摘：土缘瑞粒的伍质量座与同码体积司的4℃纯水感的质阵量之等比（无量拐纲，赴数值掩与土臂粒密紫度相把同）。表达式不：纯水在4℃时的密仇度，可贝取ρw=1g勒/cm3。土粒相坝对密度它的一般绩数值土名土粒相对密度砂土2.65～2.69砂质粉土2.70粘质粉土2.71粉质粘土2.72～2.73粘土2.74～2.76土的含太水量定义：氧土中水眯的质量批与固体活（土粒侦）质量厦之比。表达栽式：含水量逢反映土败中水的接含量多货少，是茫描述土职的干湿淹程度的蹦重要指喊标，常距以百分依数表示联。测定识方法峰：烘干法试验仪题器与设乎备：烘榆箱电子僻天平土的含勾水量土样盒土的含星水量试验步爷骤：取代殊表性杯土样伴若干喉，放蠢入土鼠样盒决，称帖盒与骄湿土馅的总旦质量疲。将土弄样置抓于烘商箱内裕，在10给5～11莫0℃的恒温翠下烘干赌。（烘干时顶间：粘厕土和粉影土不少泪于8小时尚，砂截土不美少于6小时样。）取出土社样，冷舒却后称绍量土样膀盒与干郊土的总厘质量。天然缺含水洗量天然状镰态下土列层的含驼水量称茄为天然缴含水量地，其变零化范围秃很大，润与土的种坐类、埋藏条到件及其醋所处强的自然地垂理环境等有关毅。一般干贫的粗砂吉土，其浸天然含躬水量值水接近于怪零；饱致和砂土凑，天然括含水量厌可达40雄%；坚硬猛的粘性携土的天前然含水案量约小圆于30写%；饱凝和状锣态的盛软粘视性土杨（如围淤泥沈）的乐天然绣含水咱量可冷达60王%或更照大。含水量收的变化绵对粘性炊土和粉野土等细甜粒土的饺工程性婶质有很姑大影响研，对砂之土的工匹程性质椅稍有影抹响，对老碎石土孔的工程沾性质没妥有影响动。一般蓬说来粉，同扑一类荒土的津含水性量越宴大，雷土越蔬湿、素越软药，强症度就象越低横，作碍为地程基时莫的承水载力坡越低炕。天然拉含水创量干密衡度定义：啊土的固故体质量裂与土的受总体积徒之比。计算蝇公式没：土的干拐密度越挤大，土乘越密实枯，强度号就越高雾，水稳析定性越袖好。干密档度常毁用作晃填土霞密实蜡度的树施工灶控制猛指标诞。单位腿体积妖内土泰粒的饱质量饱和密著度定义：惠当土的本孔隙中偶全部为禁水所充腾满，土晌处于饱和霜状态时的密杆度，即绞全部充棍满孔隙别的水的惠质量与辟固相质栏量之和凉与土的拌总体积病之比。计算公灰式：土的干罪重度：土的饱于和重度袜：有效重度定义日：扣器除浮讲力以壁后的占固相碑重力庭与土顶的总拔体积敲之比扬（又设称为敲浮重脱度）盖。计算公山式：—水的重糠度，工饱程上取10k娱N/m3。土的题浮密乘度：几个届密度绳之间须的关践系：孔隙比定义糠：孔那隙的扎体积视与固谋相体针积之晚比，以小显数表送示。计算厚公式丧：孔隙比路用来评跑价天然琴土层的守密实程蓬度，或段从孔隙智比的变轿化推算陡土的压腹密程度茫。一般e<0杨.6的土挖是密沿实的秒低压类缩性锡土；e>颂1.险0的土丑是疏洋松的梦高压着缩性史土。孔隙肥率定义：获孔隙的痕体积与酸土的总灵体积之战比，用轰百分数蝇表示。计算饥公式抖：孔隙程比与博孔隙青率的忆换算宅关系涂：饱和街度定义锋：孔的隙中申水的殖体积相与孔屠隙体揉积之郑比，融以百秧分数酒表示寨。计算多公式谜：饱和上度变别化范什围：0～10复0%；饱和冤度越穴大，岭表明兼土孔疑隙中恐充水概越多幸。土完全打干燥时Sr=0；对慢于饱许和土困，其厉孔隙杏全部扫被水语充填纯，Sr=1哪00至%。饱和度饱和度舟是反映毁土中孔芳隙被水雨充满程巡寿度的指倾标，即旨反映土报体潮湿斩程度的四物理指讲标。砂土湿闻度的三总种状态砂土湿度状态稍湿很湿饱和饱和度Sr/%Sr≤5050<Sr≤80Sr>80三相景比例旱指标伞的换家算三相色指标踏的换童算关懒系孔隙障比三相指讽标的换行算关系饱和重非度三相魂指标长的换阿算关拖系饱和度三相指要标的换供算关系干重度三相指差标的换游算关系孔隙率三相指吗标的换扛算关系有效重度例题1.阅1某一圾施工辜现场木需要掏填土危，坑泊的体疾积为20饭00骄m3，土方来度源于附仪近山丘遣开挖。欣经勘察菜，土粒惜相对密剧度为2.林70，含水要量为15％，全孔隙仓比为0.6。要求砍填土的沃含水量宿为17％，乔干重第度为17.萌6kN小/m3，求：（1）取炼土场锣土的箩重度伙、干倒重度按和饱弃和度第是多担少？每（2）应从挣取土场民开采多素少土方钢？（3）碾身压时哥应洒胜多少斩水？第四节躁粘性具土的界摔限含水减量粘性土正的状态瞎与界限平含水量粘性土担随着含盏水量的裤不同呈痕现如下圆几种物驱理状态粘：流动状姐态可塑状钟态固体术状态半固体脾状态含水量宜逐渐减木少，粘绒滞流动抽的特点成逐渐消略失，显雀示出塑风性，具揭有一定仿的抗剪昂强度。含水盖量继纷续减外少,可塑性张逐渐消敞失，土墨的体积估随着含腔水量的唱减少而拖减小。可以塑梳成任何退形状而碌不发生牙裂缝，愿在外力醒解除以旋后能保任持已有递的形状仪而不恢旬复原状均。含水按量很息大时贱，土厉体呈锅现一穷种粘约滞流驼动的宫液体身的状撕态；翠抗剪搞强度横极低拌。含水借量很献小时,土的鉴体积锣不再派随着贺含水高量的怪减少窃而减踩小。筐土呈强现脆金性固贩体的薄特征喉，能能承受乖较大踩的剪正切应哑力。粘性拴土的陵状态隶与界感限含逝水量粘性疲土含涌水量员不同唤时土通中水票的存武在状赚态：固体幻玉状态忍或半固密体状休态可塑状聋态流动颤状态含水量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粘性土稿的状态晓与界限桌含水量与含疏水量擦相关宪联的冒粘性题土的温宏观饱物理祖状态脖用稠度的概念宾进行表庸示。粘性忆土因零含水周量的返不同仔表现猛出不素同的苏稀稠光、软奸硬状例态的出性质括称为写粘性妥土的拳稠度联。土的稠浓度实际谋上反映母了土中榨不同形阀态的水嗽的含量芹，也反艺映了土书颗粒之掠间的联陆结强度坏随着含朵水量的路不同而葡发生变锄化的性句质。粘性土富的状态迹与界限漏含水量土从一爹种状态业变化到钓另一种剃状态的渔分界点述的含水竿量称为非分界含烫水量，链或界限刷含水量蜘。（At跌te腰rb轰er众g19榨11）····固态半固拌态可塑状底态流动状之态塑限液限缩限含水量wLwpws0粘性台土的娇状态殿与界馆限含桑水量粘性克土界新限含革水量粒的测膛定方斩法液限俗：平串衡锥脖式液晨限仪已（碟骆式液固限仪减）塑限：贼搓条法缩限舞：收旷缩皿嫩法粘性密土的脂状态味与界垦限含阶水量粘性讯土液肤限的壁测定平衡锥肝式液限赔仪试验稍方法页：使平掏衡锥聚在自库重的争作用认下沉谢入试剥样，梅当达穿到规霉定深敬度时鞠的含短水量烤即为趋液限阳。平衡锥难质量为76g，锥角伐为30°粘性土奇的状态沟与界限正含水量粘性闻土液赵限的则测定沉入深匠度标准理：GB闭J路7－89建筑地鉴基基础纠设计规画范GB墓50属02晕1－94岩土栏工程赤勘察棕规范GB锈14臂5－90土的工零程分类氧标准10洒mm17m鼻m按照两幼种不同聪标准测脚量得到器的液限花值不同粘性土党的状态程与界限宽含水量粘性土输塑限的帜测定搓付条总法试验方也法：把塑性花状态的唉土在毛蜜玻璃上谎用手搓店条，在夫缓慢地喂、单方少向地搓粉动过程侄中土样筝内的水纷份渐渐垮蒸发，项如搓到闷土条的泼直径为3mm左右时弟断裂为榨若干段妈，则此好时的含匠水量即仁为塑限客。粘性土忽的状态顷与界限首含水量公路系瞧统的液依限塑限根联合测仁定法光电式钱液塑限己联合测皮定仪试验爆方法特：平衡姓锥质梅量100舍g，锥角30译°取沉入臣深度20杆mm时的盲含水拣量为滑液限御；用低臭于液允限的罢不同蚀含水禽量的略土样述测定晚沉入殿深度储，将罩含水津量与眉沉入渗深度平的数辱据绘词制在君双对抓数坐缩慧标纸见上，悲用直瓶线外恶插求呼得沉蔬入深听度为5m睬m时的芹含水灯量，边定义窄此含左水量卵为塑船限。粘性土黑的状态耀与界限段含水量粘性土办缩限的桑测定：皂收缩皿甲法收缩换皿：炎金属专制成咸，直稼径45～50郑mm，高度20～30阵mm作;试验津方法润：将邪土样吉的含喜水量宿调配院到大朵于土料的液求限，盯然后太分层照填入旗收缩抢皿中芽，刮食平表供面，弯烘干沿，测茧定干塞试样搭的质支量和抵体积枣。粘性土小的状态碗与界限馅含水量粘性胆土缩鹿限的抵测定围：收篮缩皿爆法缩限的吗计算公蛋式：土样刑制备飘时的拒含水包量湿土敬样的勇体积尘，等窗于收荣缩皿牢的体娇积干土牢样的军体积干土样幕的质量粘性翅土的遗塑性边指数达与液苦性指危数可塑殊性是套粘性喝土区笑别于购砂土吓的重顷要特朽征，可塑灵性的云大小凡可以拌用土哥处在窜塑性把状态哥的含起水量彩的变凝化范榨围来透衡量爆，从液限年到塑限识含水量振的变化雅范围越宋大，土联的可塑陆性越好扩。塑性怎指数时：从慎液限召到塑样限的职含水吼量的牢变化辣范围厚，即袭土处疾在可姿塑状苏态的宇含水盒量的恋变化带范围岸。塑性指挂数用不常带%的数值览表示。粘性薪土的逝塑性赖指数帝与液诵性指廊数塑性识指数栋的大符小取并决于成土体友吸附牺结合啊水的柳能力漏。塑性猪指数笔越大卸，表魔明土赖的颗能粒越扛细，屿比表枕面积泼越大野，土年中的俭粘粒脸或亲简水矿士物（闭如蒙家脱石宾）含另量越柔高，层土处固在可僚塑状滨态的每含水税量的另变化斯范围薄就越裙大。塑性指这数综合烟反映了谋土的矿款物成分袋和颗粒仅大小对吨土体亲愚水性质破的影响鸭，在工丑程上常晌作为对湾粘性土蜜进行分批类的依拘据。粘性掏土的律塑性川指数铸与液驻性指浑数IP粘粒含量蒙脱石高岭石伊利石蒙脱石粘粒含量IP塑性域指数横与粘候粒含陆量的继关系粘性土鸦的塑性农指数与海液性指浅数土的名称粉质粘土粘土塑性指数10<IP<17IP>17粘性胁土的俊塑性宿指数预与液杜性指扫数液性符指数吼是表吼示天物然含榴水量顺与界俭限含呼水量遍之间弱相对添关系确的指惜标。液性帐指数俊一般驳用小环数表途示。粘性坑土的暑塑性镰指数佣与液顽性指税数液性钻指数森小于0，土处暗于固体作状态或吴半固体兽状态。液性指前数在0~1之间文，土天处于捡可塑异状态踩；液性套指数唱大于1，土澡处于各流动镜状态决。液性滋指数拢可用某来表坛示粘惧性土棵的软顾硬状奥态，且液性朽指数方越大己，表发示土册越软肤。····固态半固植态可塑冷状态流动状多态塑限液限缩限含水季量wLwpws0粘性土宏的天然峡稠度NO四TE：液限签和塑嫌限都忆是用羽重塑日土样肿测定趋的，碧没有爸反映浆土体湖原状垂结构够的影洲响。保持妥原状露结构横的土塌即使捡天然杠含水搁量大岗于液揭限（舒液性岁指数臂大于1），但绿仍具有哲一定的坡强度，斤并不呈怠现流动垦的性质讯（潜流年状态）。含水量杰大于液运限只是争意味着郑：一旦绕土的天榨然结构胞遭到破碎坏，其其强度将葡立即丧形失而呈兴现出流掘动的性日质。粘性善土状盲态划帖分（GB服50建02候1－20投01、JT弯G长D6语3－200好7）IL值状态IL≤0坚硬0<IL≤0.25硬塑0.25<IL≤0.75可塑0.75<IL≤1软塑IL>1流塑第五节唐无粘悬性土的功密实度无粘终性土卡的密超实度无粘科性土礼一般槽是指碎石卸土和砂土。粉土朴属于继砂土帅和粘喷性土躲的过摘渡类温型，析但是魄其物捐质组螺成、吗结构牌及物灯理力鉴学性葡质主迷要接坟近砂盈土。无粘性已土的密恭实度是波判定其惠工程性沾质的重狸要指标帜，它综笋合反映絮了无粘样性土颗粒的冠矿物组活成、颗粒丽级配、颗粒偶形状独和排旬列等因曲素对离其工连程性兆质的备影响权。无粘疼性土永的密应实度无粘性滑土的密途实度对逗其工程严性质具朱有重要糟的影响巷。密实的在无粘性晚土：结兆构稳定突，强度涨较高，设压缩性转较低，航是良好捉的建筑曲物地基蜜；松散营的无杠粘性嗓土：相强度亲较低戴、稳挪定性紫差，驻压缩页性大虚，不显宜作慕为建赔筑物储地基浓。评价无剂粘性土勾密实度朗的指标训：孔隙仙比、相对密汉度、标准贯私入击数无粘性迈土的密每实度无粘拒性土拜密实默度的幅评价怀方法依：通过诞室内职试验乞测定灶孔隙骡比，词确定卵相对掘密度攻；标准享贯入搭试验款（原辉位测遗试）毅；野外万观测杏方法及（蝴用于猎碎石猜土）亭。无粘性晒土的密散实度砂土喊的相或对密轿度计算公盟式：砂土凯的最疼大孔仿隙比轻，砂土洁处于窄最疏江松状抵态时因的孔竹隙比砂土的甚最小孔炊隙比，砂土处尚于最紧蝴密状态催时的孔括隙比砂土呢的天她然孔珍隙比同时忠考虑氧了孔汁隙比己和颗游粒级宴配的毯影响无粘免性土票的密至实度砂土的贸相对密逝度计算触公式萝：当砂土香的天然槽孔隙比蛾接近于户最小孔具隙比时党，相对桃密度接蔑近于1，表明汁砂土接稀近于最币密实的赠状态；当砂土斩的天然仪孔隙比段接近于晃最大孔诉隙比时高，相对健密度接炎近于0，表只明砂烤土接辣近于杏最松蝇散的樱状态递。砂土密犯实度划邻分标准相对密度Dr密实度1～0.67密实0.67～0.33中密0.33～0松散无粘性战土的密途实度砂土相岭对密度陡的试验骨测定：通过息室内挖试验头测定析砂土议的最满大和福最小错干密昂度，节由此枯计算芳砂土除的最坑小和核最大盈孔隙低比，脏从而奋确定跟砂土颗的相扔对密邻度。砂土盈最小刘干密冒度试屑验：松散员落砂恐法砂土最杆大干密善度试验著：振动锤允击法无粘首性土筒的密休实度松散落思砂法令砂土汪以尽可蚊能松散锐的状态犯落入量风筒，以刊获得其价最松散踏的状态戏，从而参求得砂番土的最掠小干密温度。无粘舒性土冤的密兴实度振动皆锤击去法将砂亏土试们样分3次装入变金属圆讽筒，用皮振动叉洋敲击圆鸟筒两侧扭，同时和用击锤轮锤击试但样表面烫，以获株得试样纲最致密腊的状态术，从而相求得砂贡土的最缺大干密衡度。振动晕叉击悬锤无粘性套土的密把实度无粘上性土少密实搬度分属类：在工忧程实肠践中啦通常伞采用标准贯砌入试验来划分南砂土的侍密实度政。用规伤定的栋锤重香（63山.5趁kg）和歌落距阔（76叼cm）把标每准贯入俘器打入副土中，吓记录贯礼入一定脑深度（30冒cm）所需絮的锤击化数N值。标准贯遵入试验雪的贯入际锤击数窄反映了色土层的韵松密和沟软硬程社度。标准屿贯入柱试验页设备标准诱贯入袖器外径50m滴m内径35泪mm穿心嚷锤砂土泉密实夕度分浆类京（GB当5宗00狐21-200锁1）N值密实度N≤10松散10<N≤15稍密15<N≤30中密N>30密实无粘臭性土乎的密鄙实度碎石统土密逗实度凳分类略：粉土密省实度分市类：根据孔隙比e进行划液分。根据平否均粒径喝与最大槐粒径的笑情况，族按照重型独动力悄触探弄锤击桐数N63.窄5，超重