土力学 教学课件 作者 张春梅 2.2土的性质和工程分类.ppt

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1、§2.3土的三相比例指标土液相（水）气相（气）图4固相（土颗粒）土是三相体三相比例指标—了解土的物理性质，要对土的三相比例组成情况进行研究。表示土的三相组成比例关系的指标，称为土的三相比例指标。包括：含水量w、密度ρ、土粒比重Gs、孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr等。11.指标的定义在试验室一般用“烘干法”测定。通常，同一类土，含水量愈大时，其强度就降低。1.1三个基本试验指标※土的含水量w：土中水的质量与土粒质量之比。图423※土的密度ρ：土单位体积的质量在试验室一般用“环刀法”测定4※土粒比重（土粒相对密度）GsGs可用比重瓶法测定,变化幅度为（2.6~

2、2.8),通常：按经验选用，如下表。粘性土土的名称砂土粉土粉质粘土粘土土粒比重2.65~2.692.70~2.712.72~2.732.74~2.76土粒比重参考值5测定方法：比重瓶法：事先将比重瓶注满纯水，称瓶加水的质量m1。然后把烘干土若干克(ms)装入空瓶内，再加纯水至满，称瓶加水加土的质量m2，计算土粒比重。61.2反映土单位体积质量（或重度）的指标土的密度干密度（）饱和密度（）有效密度（）天然重度（）干重度（）天然密度（）饱和重度（）有效重度（）71.3反映土的孔隙、含水特征指标土的孔隙比e：土中孔隙体积与土粒体积之比。可以评价天然土层的密实程度

3、。土的孔隙率n：土中孔隙体积与土体总体积之比土的饱和度Sr：土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比8土颗粒水气体2指标的换算9令w1=w,Vs=1因所以VV=e,V=1+e推导如下：1011121314§2.4无粘性土的密实度密实度：与工程性质有密切关系。呈密实状态时，为良好地基；呈疏松状态时，为不良地基。最小孔隙比emin：处于最紧密状态的孔隙比。在试验室可用“振击法”测定。最大孔隙比emax：处于最疏松状态的孔隙比。在试验室可用“漏斗法”或“量筒法”测定。151.无粘性土的相对密实度Dr（RelativeDensity）无粘性土的最大孔隙比与天然孔

4、隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值。Dr在0~1之间，其值越大，表示土越密实。0＜Dr≤0.33松散0.33＜Dr≤0.67中密0.67＜Dr≤1密实162.《建筑地基基础设计规范》N：砂土密实度松散稍密中密密实NN≤1010303.碎石土密实度野外鉴别方法17标准贯入试验（StandardPenetrationTest）锤重：63.5kg落距：760mm打入深度：300mm标准贯入数N63.518§2.5粘性土的物理特征1粘性土的界限含水量同一种粘性土随着含水量的不同，可分别处于固态、半固态、可塑状态和流动状态。粘性土

5、由一种状态转到另一种状态的分界含水量，为界限含水量。0固态半固态可塑状态流动状态缩限ws塑限wp液限wlw19液限仪锥式液限仪碟式液限仪塑限：搓条法液限塑限液限：液塑限联合测定仪横坐标：土样含水量纵坐标：圆锥入土深度202粘性土的塑性指数和液性指数(Ip,Il)塑性指数:土处于可塑状态的含水量变化范围。反映了影响粘性土特征的各种重要因素(土的颗粒组成，土的矿物成分以及土中水的离子成分和浓度等)。液性指数:粘性土所处的软硬状态；值越大，即土质越软。21《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》规定：粘性土根据可划分为坚硬，硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬

6、状态，其划分标准见下表。液性指数≤00＜≤0.250.25＜≤0.750.75＜≤1.0＞1状态坚硬硬塑可塑软塑流塑粘性土状态的划分223粘性土的灵敏度和触变性灵敏度st：原状土的强度与同一土经重塑（含水量不变，土的结构被彻底破坏）后的强度之比。其值越高，结构性越强，受扰动后土的强度降低愈多。施工中要尽量减少对土结构的扰动。触变性：粘性土的结构遭到破坏，其强度就会降低，但随着时间的发展，土体的强度会逐渐恢复，这种胶体化学性质称为土的触变性。23低灵敏度1.0＜≤2.0中灵敏度2.0＜≤4.0高灵敏度4.0＜≤8.0极灵敏度＞8.0根据灵敏度将粘性土分为：2

7、4结构未破坏结构破坏结构强度恢复粘性土—时间和强度的关系25四.粘性土的胀缩性、湿陷性和冻胀性4.1膨胀性自由膨胀率：膨胀系数：自由膨胀系数若直接以小数表示时。膨胀系数较小的膨胀土，膨胀潜势较弱，建筑物损坏轻微；膨胀系数高的土，有较强的膨胀潜势，会造成建筑物的严重破坏。线膨胀率：264.2收缩性体缩率：线缩率：4.3土的湿陷性湿陷系数：由室内压缩试验来测定4.4土的冻胀性土的冻胀性：土在冬季负温时土、水的冻胀给土工建筑物带来危害的变形特性。危害：使路基隆起，使柔性路面鼓包、开裂、倾斜、不均匀沉降甚至倒塌；解冻后土层软化，土的强度的降低。27§2.6土的压实

8、原理土的静力问题：荷载不随时间变化。土的动力问题：土体在动荷载的作