土的物理性质与工程分类.ppt

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1、土的物理性质在一定程度上决定了它的力学性质，其指标在工程计算中常被直接应用。对种类繁多、性质各异的土，按一定的原则，进行分门别类，给出合适的名称，可以概略评价土的工程性质。第一节土的基本物理性质第二节粘性土的稠度与可塑性第三节土的透水性第四节土的工程分类第三章土的物理性质与工程分类第一节土的基本物理性质土的物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固、液二相相互作用表现出来的性质。前者称为土的基本物理性质，主要研究土的密实程度和干湿状况；后者主要研究粘性土的可塑性、胀缩性及透水性等。土的三相

2、图土颗粒气体孔隙水土的三相图质量m体积V气水土粒msmwmVsVwVVaVv直接测定指标1.土的密度ρ：单位体积土的质量工程中常用容重来表示单位体积土的重力重力加速度，近似取10m/s2气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V2.土粒容重和密度土粒相对密度Gs（土粒比重）：土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比土粒比重：细粒土（粘性土）一般2.70～2.75；砂土一般为2.65左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V直接测定指标气水土粒msmwm

3、VsVwVVa质量m体积V3.土的含水量ω：土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法直接测定指标2.饱和容重sat：土体中孔隙完全被水充满时的土的密度1.干容重d：单位体积土体中固体颗粒部分的重力3.浮容重：土体单位体积内土粒重力与同体积水的重力之差换算指标气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积V4.孔隙比e孔隙比e：土

4、体中孔隙体积与土粒体积之比5.孔隙率n：土体中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示换算指标气水土粒msmwmVsVwVVaVv气水土粒msmwmVsVwVVVa质量m体积V6.土的饱和度Sr：土体中孔隙水的体积与孔隙总体积之比，以百分数表示饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr=0,饱和土Sr=100%。砂土根据饱和度分为三种状态:Sr≤50%稍湿；50％＜Sr≤80%很湿；Sr＞80%饱和换算指标土颗粒水气体单元土三相图指标间换算：土的三相指标中，土粒容重s，含水量ω和土的容重是通过试验测

5、定的，可以根据三个基本指标换算出其余各指标孔隙比和孔隙率饱和度指标间换算：土的饱和容重、浮容重、干容重指标间换算：例题分析【例】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度Gs为2.66，求该土样的含水量ω、密度ρ、重度、干重度d、孔隙比e、饱和重度sat和有效重度解答作业：3-2，3-3土的物理状态主要指土的松、密和软、硬程度一、粉土和粗粒土（密实程度）二、粘性土（软硬程度…稠度）第二节粘性土的稠度与可塑性土的物理状态主要指土的松

6、、密和软、硬程度砂性土：密实程度：松、密粘性土：软硬程度（稠度）：软、硬第二节粘性土的稠度与可塑性1.无粘性土的密实度土的密实度指单位体积土中固体颗粒的含量。根据土颗粒含量的多少，天然状态下的砂、碎石等处于从紧密到松散的不同物理状态。无粘性土的密实度与其工程性质有着密切关系1）孔隙比e或孔隙率n密实度如何衡量?单位体积中固体颗粒含量的多少优点：简单方便缺点：不能反映级配的影响只能用于同一种土emin=0.35emin=0.20利用孔隙比e或孔隙率分类2）相对密实度Dr砂土在天然状态下孔隙比砂土在最

7、密实状态时的孔隙比砂土在最松散状态时的孔隙比当Dr=0时，e=emin，表示土处于最疏松状态;当Dr=1.0时，e=emax，表示土体处于最密实状态Dr≤1/3疏松状态1/3＜Dr≤2/3中密状态2/3＜Dr≤1密实状态3）按动力触探确定无粘性土的密实度天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数N63.5进行评定。密实度按N评定砂石密实度松散稍密中密密实N≤1010＜N≤1515＜N≤30N＞30标准贯入试验（StandardPenetrationTest）标准贯入数N63.5锤重：63.5k

8、g落距：760mm打入深度：300mm2.粘性土的稠度和可塑性1）粘性土的稠度状态稠度是指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最主要的物理状态特征粘性土由某一种状态过渡到另一状态的界限含水量称为土的稠度界限固态半固态可塑态液态阿特堡界限(Atterberglimit)颗粒水VsVs+VawLwPws缩限塑限液限wVO半固态固态可塑态液态粘粒强结合水弱结合水自由水液态可塑态固态或半固态稠度状态固态或半固态塑态流态土中水的形态强结合水弱结合水自由水w含水量稠度