第二章 土的物理性质及其分类.ppt

第二章土的物理性质及分类
§ 概述
土的物理在一定程度上影响土的力学性质,所以物理性质是土最基本的工程特性。
影响土体物理力学性质的主要因素是土颗粒和水。
§ 土的三相比例指标
2. 2 . 1 土的三相比例关系图
土的三相在体积和重量上的关系称为土的三相比例指标。
为研究土的三相比例指标,在土中任取一体积为V的土体,是由固体颗粒、水和气体组成的,假设能够将三者分离开来,如下图所示:
图中:ma------土中气体的质量(可忽略,即ma = 0)
mw------土中水的质量
ms-------土中固体颗粒的质量
m-------土的总质量
Va-------土中气体所占体积
Vw-------土中水所占体积
Vs-------土中固体颗粒所占体积
Vv-------土中孔隙部分体积,Vv = Vw + Va
V-----土的总体积,V = Vv + Vs = Va + Vw + Vs
2. 2 . 2 指标的定义
1. 实测指标(基本指标)
〈1〉土粒相对密度(比重)
比重瓶法: 砂: ~ 粘土:~
〈2〉含水量ω
烘干法、烧考法, 100-105°C
〈3〉土的密度ρ
环刀法: 粘性土 ~.0 g/cm3 ~

干密度Pd:土的固相质量ms与总体积v之比,即:
饱和密度:
有效密度:
3. 描述土的孔隙体积及充水程度的指标
(1)土的孔隙比е
土中孔隙体积与颗粒体积之比,称为孔隙比,即
e=Vv/Vs
孔隙比是表明土密实程度的一个很重要的物理指标,建筑物的沉降量与土的孔隙比有着密切的关系。天然状态下的粘性土е< ,土是密实的,低压缩的;当е> 1时,土是松软的,建筑物的沉降量也大,属高压缩性土。
(2)孔隙率(度)n
土中孔隙体积与总体积之比,以百分数表示,即:
(3)土的饱和度Sr
土中水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示,即:
土的饱和度反映土的潮湿程度。如果Sr=100%,表明土孔隙中充满水,土是完全饱和的;Sr=0,则土是完全干燥的。通常可根据饱和度的大小将砂土划分为稍湿、很湿和饱和三种状态:
Sr≤50% 稍湿
50%<Sr≤80% 很湿
Sr>80% 饱和

利用比例关系,可假设V=1,或 Vs=1,进行推导, 过程略,见表2-2。
§2 . 3 粘性土的物理特征
粘性土的可塑性及界限含水量
1. 可塑性
处于一定范围含水量的土,在外力作用下可塑成某种形状而不产生裂纹,当外力移去后,仍能保持既得形状的特性。.

界限含水量: 是指粘性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。
液限Wl 流态----------可塑
塑限WP 可塑---------半固态
缩限 Ws 半固态----------体积不再减少

①液限:锥式液限仪,锥重>6g 锥角20° 锥入深度10mm的含水量
(水利 17mm \ 公路 20mm ) 国外碟式仪
②塑限: 搓条法:小土条直径3 mm,开裂时的含水量。
③光电式联合测定仪:
在双对数座标纸上作直线(2mm wp \ 10mm wl )