土的性质及工程分类.ppt

2 土的物理性质及分类
概 述
土的三相比例指标
黏性土的物理特征
无黏性土的密实度
粉土的密实度和湿度
土的胀缩性、湿陷性和冻胀性
土的分类
主要内容
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述
土的三相组成
三相比例大小
土的物理性质
土的化学性质
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土的三相图
Three phase skeletal
质量m
体积V
一、反映土轻重程度的指标
：单位体积土的质量(g/cm3)
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
V
Va
Vv
一般
ρ＝～／cm3
环刀法
蜡封法
灌砂法
土的密度
测定方法
ma=0
土的物理性质指标
- 土三相比例关系及指标定义
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注：1)：干密度(g/cm3)
dry density
重力密度(简称重度)
天然重度γ=ρg 干重度 γd=ρdg 饱和重度γsat=ρsatg 浮重度 γˊ=ρˊg
2:)：饱和密度(g/cm3)
saturated density
3)：浮密度(g/cm3)
显然：ρsat>ρ>ρd>ρˊ
γsat>γ>γd>γˊ
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（土粒比重）：无量纲
单位体积土颗粒质量与4℃纯水单位体积的质量之比
粘性土：ｄs ＝～
砂性土：ｄs ＝
土中有机质含量增加，土粒相对密度减小
比重瓶法
土的相对密度测定方法
ρs—土粒密度，即土颗粒单位体积的质量(g/cm3)
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
VV
Va
ma=0
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二、反映土的松密程度的指标
1．孔隙比void ratio e=vv/vs
2．孔隙率porosity n=vv/v×100%
三、反映土中含水程度的指标——ω，Sr
1、土的含水率(含水量) water content
用烘干法测定

2．土的饱和度 degree of saturation
Sr =vw/vv ×100%
Sr=100%
完全饱和
Sr>80%饱和 Sr=0完全干燥
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
VV
Va
ma=0
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注： （1） 实验直接测定的指标为：ρ，ω，ds(或ρs） （2） 各指标间关系可用三相草图法换算,不必死记这些换算公式 土的三相比例指标换算公式（表2-2）


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【例2-1】已知某土样ρ =1700Kg/m3 ,ds=2．67　,　ω=14% 求e、Sr及ρsat
【解】：用三相草图法，如图
①令V=1 m3 　　
②则重量m= ρ *V=1700kg
③而ω=mω／mＳ m=mω+ms
解得ms=1490kg mω=210kg
④Vs=ms/ds= = m3
⑤Vv = V-Vs =1-= m3
⑥Vω=mω/ρω= 210/1000 = m3 在图中填各数
⑦可得 e =VV / Vs= Sr= Vω/VV=
五、例题分析
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
VV
Va
ma=0
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黏性土的物理特性

界限含水率：粘性土从一种状态变化到另一种状态的含水率
1．液限WL——土由塑性状态变到流态的分界含水量。如WL=28 表示土的液限含水量为28%
测定：用锥式液限仪，通常用联合测定法
2．塑限WP——土由半固态到塑态的分界含水量。如WP=12，表示土的塑限含水量为12%。
测定：搓条法或联合测定法。
3．缩限WS
0
固态或半固态
可塑状态
流动状态
ω
塑限ωP
液限ωL
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1．塑性指数Ip plasticity index Ip=WL－Wp
讨论： ①塑性指数表示粘土处在可塑状态时含水量的变化范围. ②Ip取决于： 颗粒细↑，土能吸附水量↑，IP↑； 矿物成分，吸水能力↑，IP↑，故蒙脱含量↑，则IP↑； 水中离子成分和浓度,价高阳离子数