第二章土的物理性质-课件

2、土的物理性质及工程分类

2.1土的组成2.2土的结构构造2.3土的物理性质指标2.4土的物理状态指标2.5土的工程分类固体矿物颗粒（固相）土中气体（气相）土中水（液相）2.1

土的组成2.1.1土的固体颗粒土的固体颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分。

1.土粒的矿物成分（1）原生矿物（2）次生矿物（3）腐植质次生矿物蒙脱石伊利石高岭石蒙脱石2.土颗粒的大小与形状基本概念粒度——土粒的大小，通常以粒径表示粒组——界于一定粒度范围内的土粒，称为粒组。粘粒粉粒砂粒圆粒碎石块石0.0050.075260200巨粒粗粒细粒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）颗粒级配的测定方法筛分法（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示方法：表格法、颗粒累计级配曲线法10-22-0.050.05-0.005<0.005A09910B066304C4456002.1.2

土中水（1）结合水强结合水、弱结合水（2）自由水重力水、毛细水（3）气态水（4）固态水双电层结合水概念强结合水、弱结合水双电层概念

2.1.3

土中气体

土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。（1）自由气体（2）封闭气体2.2.1

土的结构2.2

土的结构构造单粒结构

蜂窝结构

絮状结构2.2.2

土的构造层状构造分散构造结核状构造裂隙状构造2、土的物理性质及工程分类

2.1

土的组成2.2

土的结构构造2.3

土的物理性质指标

2.4

土的物理状态指标2.5

土的工程分类——土的三相比例指标2.3

土的物理性质指标强度变形稳定软硬土的三相比例关系松密2.3

土的物理性质指标

——土的三相比例指标2.3.1土的三相指标定义、表达式2.3.2土的三相指标的确定固相液相气相土颗粒土中水土中气

安排土的三相比例指标讲解

加深习题总结土颗粒水气体

讲解2.3.1土的三相指标定义与表达式土的天然密度

公式：ρ=m/v

测定：环刀法土的含水量

公式：w=mw/ms×100％

测定：烘干法土粒相对密度（土粒比重）

公式：Gs=ρs/ρw

测定：比重瓶法

讲解土的干密度公式：ρ

d=ms/V饱和密度公式：ρsat＝(ms+Vv×ρw)/V土的浮密度（有效密度）

公式：ρ’=ρsat-ρw土的孔隙比

公式：e=Vv/Vs土的孔隙率公式：n=Vv/V×100％土的饱和度公式：Sr=Vw/Vv

×100％

讲解2.3.2

指标的确定

土的密度、含水量、土粒比重是通过试验测定，其他指标可由这三个指标换算得到。

讲解土的孔隙比土的干密度饱和密度

土的浮密度（有效密度）

土的孔隙率土的饱和度

讲解

加深1、比重与密度区别？2、含水量、孔隙比、孔隙率与饱和度可否超过100％或1？3、ρ

d、ρ

、ρ

sat、ρ’大小？

加深ρ’<ρ

d<ρ<ρ

sat

习题一已知一饱和土样，体积为0.45×10－4m3，湿土重0.6N，烘干后干土重0.38N，求含水量和孔隙比。

习题二某土样重180g，饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密饱和，使其干密度达到1.5g/cm3。试求压密前后土样的天然重度、含水量、孔隙比。

m=180gms=135gmw=180－135=45gVs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=45/0.9=50cm3

V=50＋50=100cm3γ=180/100×10=18kN/m3w=45/135×100%=33.3%e=50/50=1土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40cm3mw=40gm=135＋40=175gγ=175/90×10=19.4kN/m3w=40/135×100%=30%e=40/50=0.8Sr=40/40×100%=100%

习题三某完全饱和粘性土的含水量为40％，土粒相对密度为2.7，试求土的孔隙比和干密度。无粘性土——密实度粘性土的物理特征——含水量2.4

土的物理状态指标2.4.1

无粘性土的密实度划分标准（1）孔隙比e优点：简单方便缺点：无法反映土的级配因素0.60.750.85松散中密密实稍密（2）相对密实度Dr定义：优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。缺点：天然孔隙比难以获取，且emax,emin

的测定受人为的影响较大。2.4.2

粘性土的物理特征液限、塑限、缩限塑性指数液性指数灵敏度液限、塑限、缩限一、定义液限WL、塑限Wp、缩限Ws二、测定方法液塑限联合测定法wSWpWL液态固态塑态半固态0粘性土的可塑性指标塑性指数IP液性指数IL>1.0

0.75<IL≤1