新版土的物理性质及工程分类省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一章第一章 土物理性质及工程分类土物理性质及工程分类n1.1土组成与土结构结构n1.2土物理性质指标n1.3土物理状态指标n1.4土(岩)工程分类n1.5土压实性主要内容第1页土物理性质概述土物理性质概述岩石岩石风化（风化（物理、物理、化学化学）作用）作用岩石破碎岩石破碎 化学成份改变化学成份改变搬运搬运沉积沉积大小、形状和大小、形状和成份都不相同成份都不相同涣散颗粒集合涣散颗粒集合体体（土）（土）土土固相固相液相液相气相气相土中颗粒大小、成份及三相之土中颗粒大小、成份及三相之间相互作用和百分比关系，反间相互作用和百分比关系，反应出土不一样性质应出土不一样性质 第2页1.1 土组成及其结构与结构n一、土固相一、土固相 土粒大小、相关矿物成份以及大小搭配情况对土粒大小、相关矿物成份以及大小搭配情况对土物理力学性质有显著影响土物理力学性质有显著影响 1.土颗粒级配土颗粒级配工程上将各种不一样土粒按其粒径范围，划分为工程上将各种不一样土粒按其粒径范围，划分为若干粒组，为了表示土粒大小及组成情况，通常若干粒组，为了表示土粒大小及组成情况，通常以土中各个粒组相对含量（即各粒组占土粒总量以土中各个粒组相对含量（即各粒组占土粒总量百分数）来表示，称为百分数）来表示，称为土颗粒级配土颗粒级配 试验方法试验方法筛分法：筛分法：适合用于适合用于0.075mmd60mm比重计法比重计法:适合用于适合用于d0.075mm第3页筛分法筛分法用一套孔径不一样筛子，按用一套孔径不一样筛子，按从上至下筛孔逐步减小放置。从上至下筛孔逐步减小放置。将事先称过质量烘干土样过将事先称过质量烘干土样过筛，称出留在各筛上土质量，筛，称出留在各筛上土质量，然后计算其占总土粒质量百然后计算其占总土粒质量百分数分数 第4页比重计法比重计法利用不一样大小土粒在水中沉降速度不一样来利用不一样大小土粒在水中沉降速度不一样来确定小于某粒径土粒含量确定小于某粒径土粒含量第5页颗粒粒径级配曲线颗粒粒径级配曲线 纵坐标表示小于某粒径土粒含量百分比纵坐标表示小于某粒径土粒含量百分比,横坐标横坐标表示土粒粒径表示土粒粒径(对数坐标）对数坐标）第6页颗粒级配描述颗粒级配描述 工程上惯用不均匀系工程上惯用不均匀系数数Cu描述颗粒级配不描述颗粒级配不均匀程度均匀程度 d10、d30、d60小于某粒径土小于某粒径土粒含量为粒含量为10%、30%和和60%时所对应粒径时所对应粒径Cu愈大，表示土粒愈不均愈大，表示土粒愈不均匀。工程上把匀。工程上把Cu5土视为土视为级配不良土；级配不良土；Cu10土视土视为级配良好土为级配良好土 曲率系数曲率系数Cc描述颗粒级描述颗粒级配曲线整体形态，表明配曲线整体形态，表明某粒组是否缺失情况某粒组是否缺失情况 对于砾类土或砂类土，同时满对于砾类土或砂类土，同时满足足Cu5和和Cc=13时，定名为时，定名为良好级配砂或良好级配砾良好级配砂或良好级配砾 第7页2.土粒矿物成份土粒矿物成份矿物成份取决于矿物成份取决于母岩矿物成份母岩矿物成份和和风化作用风化作用原生矿物：原生矿物：由岩石经过物理风化形成，其矿物成份与由岩石经过物理风化形成，其矿物成份与母岩相同母岩相同次生矿物：次生矿物：岩石经化学风化后所形成新矿物，其成份岩石经化学风化后所形成新矿物，其成份与母岩不相同与母岩不相同 例：例：石英、云母、长石等石英、云母、长石等特征：特征：矿物成份性质较稳定，由其组成土含有没矿物成份性质较稳定，由其组成土含有没有粘性、透水性较大、压缩性较低特点有粘性、透水性较大、压缩性较低特点 例：例：粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等特征：特征：性质较不稳定，含有较强亲水性，遇水易性质较不稳定，含有较强亲水性，遇水易膨胀特点膨胀特点 第8页n二、土中水二、土中水 土中水含量显著地影响土性质土中水含量显著地影响土性质(尤其是粘性土尤其是粘性土)。土中水除了一部分以结晶水形式吸附于固体颗粒土中水除了一部分以结晶水形式吸附于固体颗粒晶格内部外，还存在结合水和自由水晶格内部外，还存在结合水和自由水1.结合水结合水强结合水：强结合水：紧靠于颗粒表面、所受电场作用力很大、几紧靠于颗粒表面、所受电场作用力很大、几乎完全固定排列、丧失液体特征而靠近于固体乎完全固定排列、丧失液体特征而靠近于固体 弱结合水：弱结合水：紧靠强结合水外围形成结合水膜，所受电紧靠强结合水外围形成结合水膜，所受电场作用力伴随与颗粒距离增大而减弱场作用力伴随与颗粒距离增大而减弱 2.自由水自由水存在于土粒电场影响范围以外，性质和普通水无异，能存在于土粒电场影响范围以外，性质和普通水无异，能传递水压力，冰点为传递水压力，冰点为0，有溶解能力，有溶解能力 以两种形式存在：以两种形式存在：毛细水、重力水毛细水、重力水第9页n三、土中气体三、土中气体 土中气体土中气体存在于土孔隙中未被水占据部分，存在于土孔隙中未被水占据部分，分为分为与大气连通非封闭气体与大气连通非封闭气体和和与大气不连通与大气不连通封闭气体封闭气体1.非封闭气体：非封闭气体：受外荷作用时被挤出土体外，对受外荷作用时被挤出土体外，对土性质影响不大土性质影响不大 2.封闭气体：封闭气体：受外荷作用，不能逸出，被压缩或受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土性质溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土性质有较大影响，使土渗透性减小，弹性增大和延长有较大影响，使土渗透性减小，弹性增大和延长土体受力后变形到达稳定历时土体受力后变形到达稳定历时 第10页n四、土结构四、土结构 在成土过程中所形成土粒空间排列及其联结形式，与在成土过程中所形成土粒空间排列及其联结形式，与组成土颗粒大小、颗粒形状、矿物成份和沉积条件相关组成土颗粒大小、颗粒形状、矿物成份和沉积条件相关 1.单粒结构：单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成单粒结构，形成单粒结构，其特点其特点是土粒间存在点与点接触。依据形是土粒间存在点与点接触。依据形成条件不一样，可分为疏松状态和密实状态成条件不一样，可分为疏松状态和密实状态 密实状态密实状态疏松状态疏松状态第11页2.蜂窝结构：蜂窝结构：颗粒间点与点接触，因为彼此之间引力大颗粒间点与点接触，因为彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链很多链环联结起来，形成孔隙较大蜂窝状结构环联结起来，形成孔隙较大蜂窝状结构 3.絮状结构絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生改变时，土粒表在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生改变时，土粒表面弱结合水厚度减薄，粘粒相互靠近，凝聚成絮状物下面弱结合水厚度减薄，粘粒相互靠近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大絮状结构沉，形成孔隙较大絮状结构 蜂窝结构蜂窝结构絮状结构絮状结构第12页n五、土结构五、土结构 土结构土结构是指土体中各结构单元之间关系。主要特征是是指土体中各结构单元之间关系。主要特征是土成层性和裂隙性土成层性和裂隙性,即层理结构和裂隙结构，二者都即层理结构和裂隙结构，二者都造成了土不均匀性造成了土不均匀性 1.层理结构：层理结构：土粒在沉积过程中土粒在沉积过程中,因为因为不一样阶段不一样阶段沉沉积物质成份、颗粒大小或颜色不一样积物质成份、颗粒大小或颜色不一样,而沿而沿竖向竖向展现出展现出成层特征成层特征 2.裂隙结构：裂隙结构：土体被许多不连续小裂隙所土体被许多不连续小裂隙所分割分割,在裂在裂隙中常充填有各种盐类沉淀物隙中常充填有各种盐类沉淀物 第13页1.2 土物理性质指标n一、土三相图一、土三相图 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积Vn二、直接测定指标二、直接测定指标 1.土密度土密度：单位体积土质量单位体积土质量 工程中惯用重度工程中惯用重度 来表示单位体来表示单位体积土重力积土重力 重力加速度，重力加速度，近似取近似取10m/s2 2.土粒相对密度土粒相对密度Gs（土粒比重）（土粒比重）：土粒质量与同体积土粒质量与同体积4时纯水质时纯水质量之比量之比 土粒相对密度改变范围不大：细粒土（粘性土）普通土粒相对密度改变范围不大：细粒土（粘性土）普通2.702.75；砂土普通为砂土普通为2.65左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小Vv第14页透水石透水石透水石透水石环刀法重度测定环刀法重度测定环刀环刀环刀环刀第15页气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V3.土含水量土含水量：土中水质量土中水质量与土粒质量之比，以百分数表与土粒质量之比，以百分数表示示土含水量是标志土含水程度一个主要物理指标。天然土土含水量是标志土含水程度一个主要物理指标。天然土层含水量改变范围较大，与土种类、埋藏条件及其所处层含水量改变范围较大，与土种类、埋藏条件及其所处自然地理环境等相关。自然地理环境等相关。测定方法：测定方法：通惯用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法通惯用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法 第16页含水量测定含水量测定含水量测定含水量测定第17页n三、换算指标三、换算指标 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa质量质量m体积体积V1.孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率n孔隙比孔隙比e ：土中孔隙体积与土土中孔隙体积与土粒体积之比粒体积之比 2.土饱和度土饱和度Sr：土中孔隙土中孔隙水体积与孔隙总体积之比，水体积与孔隙总体积之比，以百分数表示以百分数表示饱和度描述土中孔隙被水充满程度。干土饱和度描述土中孔隙被水充满程度。干土Sr=0,饱和土饱和土Sr=100%。砂土砂土依据饱和度分为三种状态依据饱和度分为三种状态:孔隙率孔隙率n ：土中孔隙体积与总土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示体积之比，以百分数表示 Sr50%稍湿；稍湿；50Sr80%很湿；很湿；Sr80%饱和饱和第18页3.不一样状态下土密度和重度不一样状态下土密度和重度饱和密度饱和密度sat ：土体中孔隙完土体中孔隙完全被水充满时土密度全被水充满时土密度 干密度干密度d ：单位体积中固体颗单位体积中固体颗粒部分质量粒部分质量 浮密度浮密度 ：土单位体积内土土单位体积内土粒质量与同体积水质量之差粒质量与同体积水质量之差 土三相百分比指标中质量密度指标共有土三相百分比指标中质量密度指标共有4个，土密度个，土密度，饱饱和密度和密度sat，干密度，干密度d，浮密度，浮密度 (kg/m3),对应重度指标也有对应重度指标也有4个，土重度个，土重度，饱和重度饱和重度 sat，干重度，干重度 d，浮重度，浮重度 (kN/m3)气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa质量质量m体积体积V第19页n四、指标间换算四、指标间换算气气水水土粒土粒Gsw Vs11+1+e质量质量m体积体积V土三相指标中土三相指标中，土粒比重土粒比重Gs ，含水量含水量和和密度密度是经过试是经过试验测定，能够依据三个基本验测定，能够依据三个基本指标换算出其余各指标指标换算出其余各指标Vv=eGsw Gs（1）w 推导：推导：换算关系式：换算关系式：第20页n五、例题分析五、例题分析 n【例】某土样经试验测得体积为某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为湿土质量为187g，烘干后，干土质量为烘干后，干土质量为167g。若土粒相对密度若土粒相对密度Gs为为2.66，求该土样含水量，求该土样含水量、密度密度、重度重度、干重度干重度d 、孔隙比孔隙比e、饱和重度、饱和重度sat和有效重度和有效重度 【解答】解答】第21页1.3 土物理状态指标n一、无粘性土密实度一、无粘性土密实度 土密实度土密实度指单位体积土中固体颗粒含量。依据土颗粒指单位体积土中固体颗粒含量。依据土颗粒含量多少，天然状态下砂、碎石等处于从紧密到涣散不一含量多少，天然状态下砂、碎石等处于从紧密到涣散不一样物理状态。无粘性土密实度与其工程性质有着亲密关系样物理状态。无粘性土密实度与其工程性质有着亲密关系1.孔隙比孔隙比e 孔隙比孔隙比e能够用来表示砂土密实度。对于同一个土，能够用来表示砂土密实度。对于同一个土，当孔隙比小于某一程度时，处于密实状态。孔隙比愈大，当孔隙比小于某一程度时，处于密实状态。孔隙比愈大，土愈涣散土愈涣散 2.相对密实度相对密实度Dr砂土在天然状砂土在天然状态下孔隙比态下孔隙比砂土在最密实状砂土在最密实状态时孔隙比态时孔隙比砂土在最涣砂土在最涣散状态时孔散状态时孔隙比隙比第22页当当Dr=0=0时，时，e=emin，表示土处于最疏松状态表示土处于最疏松状态;当当Dr=1.0时，时，e=emax，表示土体处于最密实状态，表示土体处于最密实状态3.按动力触探确定无粘性土密实度按动力触探确定无粘性土密实度Dr1/3疏松状态疏松状态1/3Dr2/3中密状态中密状态2/3Dr1密实状态密实状态 天然砂土密实度，可按原位标准贯入试验锤击数天然砂土密实度，可按原位标准贯入试验锤击数N进进行评定。天然碎石土密实度，可按原位重型圆锥动力触行评定。天然碎石土密实度，可按原位重型圆锥动力触探锤击数探锤击数N63.5进行评定进行评定(GB50007-)密实度密实度按按N评定砂石密实度评定砂石密实度 按按N63.5评定碎石土密实度评定碎石土密实度 涣散涣散稍密稍密中密中密密实密实N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.520第23页n二、粘性土稠度二、粘性土稠度 1.粘性土稠度状态粘性土稠度状态稠度稠度是指土软硬程度或土受外力作用所引发变形或破坏是指土软硬程度或土受外力作用所引发变形或破坏抵抗能力抵抗能力,是粘性土最主要物理状态特征是粘性土最主要物理状态特征 0固态或半固态固态或半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态塑限塑限P液限液限L粘性土由某一个状态过渡到另一状态界限含水量称为土粘性土由某一个状态过渡到另一状态界限含水量称为土稠度界限稠度界限液塑限测定依据土工试验规程液塑限测定依据土工试验规程(SL237-007-1999)要求，要求，采取液塑限联合测定仪进行测定。采取液塑限联合测定仪进行测定。第24页液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪下沉深度为下沉深度为17mm所对应含水量为液限所对应含水量为液限;下沉深度为下沉深度为2mm处所对应含水量为塑限处所对应含水量为塑限 第25页2.粘性土塑性指数和液性指数粘性土塑性指数和液性指数塑性指数塑性指数IP是液限和塑限差值是液限和塑限差值(省去省去%)，即土处于可塑状态含水即土处于可塑状态含水量改变范围量改变范围说明：说明：塑性指数大小取决于土颗粒吸附结合水能力塑性指数大小取决于土颗粒吸附结合水能力,即与土中粘即与土中粘粒含量相关。粘粒含量越多粒含量相关。粘粒含量越多,塑性指数就越高塑性指数就越高 说明：说明：液性指数表征土天然含水量与界限含水量间相对关系。液性指数表征土天然含水量与界限含水量间相对关系。当当IL0时时,P,土处于坚硬状态土处于坚硬状态;当当IL1时时,L,土处于流土处于流动状态。依据动状态。依据IL值能够直接判定土软硬状态值能够直接判定土软硬状态 液性指数液性指数IL是粘性是粘性土天然含水量和塑限差值与塑性指数之比土天然含水量和塑限差值与塑性指数之比 状态状态液性指数液性指数坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑流塑流塑IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL1第26页n三、例题分析三、例题分析 n【例】某砂土试样某砂土试样,试验测定土粒相对密度试验测定土粒相对密度Gs=2.7,含水量含水量=9.43%,天然密度天然密度=1.66/cm3。已知砂样最密实状态时称已知砂样最密实状态时称得干砂质量得干砂质量ms1=1.62kg,最疏松状态时称得干砂质量最疏松状态时称得干砂质量ms2=1.45kg。求此砂土相对密度求此砂土相对密度Dr,并判断砂土所处密实状并判断砂土所处密实状态态 【解答】解答】砂土在天然状态下孔隙比砂土在天然状态下孔隙比砂土最小孔隙比砂土最小孔隙比砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比相对密实度相对密实度（1/3,2/31/3,2/3 中密状态中密状态第27页1.4 土（岩）工程分类n一、分类目标和标准一、分类目标和标准 土分类体系就是依据土工程性质差异将土划分成一土分类体系就是依据土工程性质差异将土划分成一定类别，目标在于经过通用判别标准，便于在不一样土定类别，目标在于经过通用判别标准，便于在不一样土类间作有价值比较、评价、积累以及学术与经验交流类间作有价值比较、评价、积累以及学术与经验交流分类标准：分类标准：1.分类要简明，既要能综合反应土主要工程性质，又要测分类要简明，既要能综合反应土主要工程性质，又要测定方法简单，使用方便定方法简单，使用方便2.土分类体系所采取指标要在一定程度上反应不一样类工土分类体系所采取指标要在一定程度上反应不一样类工程用土不一样特征程用土不一样特征第28页n二、分类体系与方法二、分类体系与方法 分类体系：分类体系：1.建筑工程系统分类体系建筑工程系统分类体系2.工程材料系统分类体系工程材料系统分类体系侧重把土作为建筑地基和环境，研究对象为原状土，侧重把土作为建筑地基和环境，研究对象为原状土，比如：建筑地基基础设计规范比如：建筑地基基础设计规范(GB50007-)地基土地基土分类方法分类方法侧重把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基侧重把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基工程。研究对象为扰动土，比如：土分类标准工程。研究对象为扰动土，比如：土分类标准(GBJ145-90)工程用土分类和公路土工试验规程工程用土分类和公路土工试验规程(JTJ051-93)土工程分类土工程分类第29页分类方法分类方法：1.建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007)依据土粒大小、粒组土粒含量或土塑性指数把地基依据土粒大小、粒组土粒含量或土塑性指数把地基土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大类类a.岩石分类岩石分类 颗粒间牢靠粘结颗粒间牢靠粘结,呈整体或含有节理隙岩体称为岩石，呈整体或含有节理隙岩体称为岩石，坚硬程度可依据岩块饱和单轴抗压强度坚硬程度可依据岩块饱和单轴抗压强度frk分类分类 坚硬程度类别坚硬程度类别饱和单轴抗压饱和单轴抗压强度强度frk(Mpa)坚硬岩坚硬岩较硬岩较硬岩较软岩较软岩软岩软岩极软岩极软岩30frk60frk6015frk305frk15frk5b.碎石土分类碎石土分类 粒径大于粒径大于2mm颗粒含量超出全重颗粒含量超出全重50%土称为碎石土土称为碎石土第30页c.砂土分类砂土分类 粒径大于粒径大于2mm颗粒含量不超出全重颗粒含量不超出全重50%土，且粒径大土，且粒径大于于0.075mm颗粒含量超出全重颗粒含量超出全重50%土称为砂土土称为砂土 土名称土名称漂石漂石块石块石卵石卵石碎石碎石圆砾圆砾角砾角砾颗粒形状颗粒形状圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主颗粒级配颗粒级配粒径大于粒径大于200mm颗粒颗粒含量超出全重含量超出全重50粒径大于粒径大于20mm颗粒含颗粒含量超出全重量超出全重50粒径大于粒径大于2mm颗粒含颗粒含量超出全重量超出全重50注：注：定名时应依据颗粒级配由大到小以最先符合者确定定名时应依据颗粒级配由大到小以最先符合者确定碎石土分类碎石土分类第31页d.粉土分类粉土分类 粒径大于粒径大于0.075mm颗粒含量超出颗粒含量超出全重全重50%，塑性指数，塑性指数IP10土称为粉土土称为粉土土名称土名称砾砂砾砂粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂粉砂粉砂颗粒级配颗粒级配粒径大于粒径大于2mm颗粒含量占全重颗粒含量占全重2550注：注：定名时应依据颗粒级配由大到小以最先符合者确定定名时应依据颗粒级配由大到小以最先符合者确定粒径大于粒径大于0.5mm颗粒含量超出全重颗粒含量超出全重50粒径大于粒径大于0.25mm颗粒含量超出全重颗粒含量超出全重50粒径大于粒径大于0.075mm颗粒含量超出全重颗粒含量超出全重85粒径大于粒径大于0.075mm颗粒含量超出全重颗粒含量超出全重50砂土分类砂土分类e.粘性土分类粘性土分类 粒径大于粒径大于0.075mm颗粒含量不超出颗粒含量不超出全重全重50%，塑性指数，塑性指数IP10土称为粘土称为粘性土，粘性土依据塑性指数细分性土，粘性土依据塑性指数细分土名称土名称粘土粘土粉质粘土粉质粘土塑性指数塑性指数注：注：塑性指数由对应于塑性指数由对应于76g圆圆锥体沉入土样中深度为锥体沉入土样中深度为10mm测定液限计算而得测定液限计算而得 IP1710IP17第32页f.人工填土分类人工填土分类 因为人类活动而形成堆积物称为人工填土。物质成份较因为人类活动而形成堆积物称为人工填土。物质成份较杂乱杂乱,均匀性较差，依据其物质组成和成因均匀性较差，依据其物质组成和成因,可分为素填土、可分为素填土、压实填土、杂填土和冲填土压实填土、杂填土和冲填土 2.土分类标准土分类标准(GBJ14590)依据各粒组相对含量把土分为巨粒土、含巨粒土、粗粒依据各粒组相对含量把土分为巨粒土、含巨粒土、粗粒土和细粒土四大类土和细粒土四大类a.巨粒土和含巨粒土分类巨粒土和含巨粒土分类 巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于60mm巨粒含量区分。巨粒含量区分。若土中巨粒含量多于若土中巨粒含量多于50%,属于巨粒土；若土中巨粒含量在属于巨粒土；若土中巨粒含量在15%50%之间，属于含巨粒土之间，属于含巨粒土b.粗粒土分类粗粒土分类 巨粒含量少于巨粒含量少于15%，剔除巨粒后，若土中粒径大于，剔除巨粒后，若土中粒径大于0.075mm粗粒含量多于余土粗粒含量多于余土50%，属于粗粒土。粗粒土分为，属于粗粒土。粗粒土分为砾类土和砂类土两类砾类土和砂类土两类第33页c.细粒土分类细粒土分类 土中粒径小于土中粒径小于0.075mm细粒含量多于或等于细粒含量多于或等于50%，且，且粗粒含量少于粗粒含量少于25%土属于细粒土。土属于细粒土。图中液限为图中液限为17mm液限液限细粒土按塑性图进行细分细粒土按塑性图进行细分第34页n三、例题分析三、例题分析n【例】下列图为某三种土下列图为某三种土A、B、C颗粒级配曲线颗粒级配曲线,试按试按地基规范分类法确定三种土名称地基规范分类法确定三种土名称 第35页【解答】解答】A土土:从从A土级配曲线查得土级配曲线查得,粒径小于粒径小于2mm占总土质量占总土质量67%、粒径小于、粒径小于0.075mm占总土质量占总土质量21%,满足粒径大满足粒径大于于2mm不超出不超出50%,粒径大于粒径大于0.075mm超出超出50%要求要求,该土属于砂土；该土属于砂土；又因为粒径大于又因为粒径大于2mm占总土质量占总土质量33%,满足粒径大于满足粒径大于2mm占总土质量占总土质量25%50%要求要求,故此土应命名为砾土故此土应命名为砾土 B土土:粒径大于粒径大于2mm没有没有,粒径大于粒径大于0.075mm占总土质量占总土质量52%,属于砂土。按砂土分类表分类属于砂土。按砂土分类表分类,此土应命名为粉砂此土应命名为粉砂 C土土:粒径大于粒径大于2mm占总土质量占总土质量67%,粒径大于粒径大于20mm占占总土质量总土质量13%,按碎石土分类表可得按碎石土分类表可得,该土应命名为圆砾该土应命名为圆砾或角砾或角砾 第36页1.5 土压实性n一、土击实试验一、土击实试验 在试验室内经过击实试验研究土压实性。击实试验有轻在试验室内经过击实试验研究土压实性。击实试验有轻型和重型两种。型和重型两种。击实筒击实筒护筒护筒击锤击锤导筒导筒轻型击实试验轻型击实试验适合用于粒径小于适合用于粒径小于5mm土，击实筒容积为土，击实筒容积为947cm3，击锤质量为击锤质量为2.5kg。把制备成一定把制备成一定含水量土料分三层装入击实筒，含水量土料分三层装入击实筒，每层土料用击锤均匀锤击每层土料用击锤均匀锤击25下，下，击锤落高为击锤落高为30.5cm 重型击实试验重型击实试验适合用于粒径小于适合用于粒径小于40mm土，击实筒容积为土，击实筒容积为2104cm3，击锤质量为击锤质量为4.5kg，击锤落高为击锤落高为45.7cm 。分五层击实，每层分五层击实，每层56击。击。依据击实后土样密度和实测含水量计算对应干密度依据击实后土样密度和实测含水量计算对应干密度第37页n二、填土击实特征二、填土击实特征 影响土压实性原因很多，主要有含水量、击实功效、影响土压实性原因很多，主要有含水量、击实功效、土种类和级配等土种类和级配等 1.含水量影响含水量影响dmaxd0op当含水率较低时，击实后当含水率较低时，击实后干密度随含水量增加而增干密度随含水量增加而增大。而当干密度增大到某大。而当干密度增大到某一值后，含水量继续增加一值后，含水量继续增加反招致干密度减小。干密反招致干密度减小。干密度这一最大值称为度这一最大值称为该击数该击数下下最大干密度最大干密度，与它对应，与它对应含水量称为含水量称为最优含水量最优含水量 说明：说明：当击数一定时，只有在某一含水量下才取得最正确击实效当击数一定时，只有在某一含水量下才取得最正确击实效果果 第38页2.击实功效影响击实功效影响说明：说明：填料含水率过高或过低都是不利。含水率过低，填土遇填料含水率过高或过低都是不利。含水率过低，填土遇水后轻易引发湿陷；过高又将恶化填土其它力学性质。所以，在水后轻易引发湿陷；过高又将恶化填土其它力学性质。所以，在实际施工中填土含水率控制得当是否，不但包括到经济效益，而实际施工中填土含水率控制得当是否，不但包括到经济效益，而且影响到工程质量且影响到工程质量 0d击数击数403020饱和线饱和线1.土料土料最大干密度最大干密度和和最优含最优含水量水量不是常数不是常数。最大干密度。最大干密度随击数增加而逐步增大随击数增加而逐步增大,最优最优含水量逐步减小。然而，这含水量逐步减小。然而，这种改变速率是递减。同时，种改变速率是递减。同时，光凭增加击实功效来提升土光凭增加击实功效来提升土最大干密度是有限最大干密度是有限 2.当含水量较低时击数影响当含水量较低时击数影响较显著。当含水量较高时，较显著。当含水量较高时，含水量与干密度关系曲线趋含水量与干密度关系曲线趋近于饱和线，这时提升击实近于饱和线，这时提升击实功效是无效功效是无效 第39页3.土类和级配影响土类和级配影响 击实试验表明，在相同击实功效下，粘性土粘粒含量愈高或击实试验表明，在相同击实功效下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指数愈大，压实愈困难，最大干密度愈小，最优含水量愈大塑性指数愈大，压实愈困难，最大干密度愈小，最优含水量愈大 无粘性土击实曲线和粘性无粘性土击实曲线和粘性土击实曲线不一样，在含土击实曲线不一样，在含水量较大时得到较高干密水量较大时得到较高干密度，所以在无粘性土实际度，所以在无粘性土实际填筑中，通常要不停洒水填筑中，通常要不停洒水使其在较高含水量下压实使其在较高含水量下压实 d0无粘性土击实曲线无粘性土击实曲线说明：说明：土级配对土压实性影响很大。级配良好土，易于压实，土级配对土压实性影响很大。级配良好土，易于压实，级配不良土，不易压实，因为级配良好土有足够细粒去充填较级配不良土，不易压实，因为级配良好土有足够细粒去充填较粗粒形成孔隙，因而能取得较高干密度粗粒形成孔隙，因而能取得较高干密度 第40页