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土的三相组成
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第一节 土的颗粒级配
一、粒组的划分
土粒的大小通常以粒径表示，以mm为单位。
土粒按粒径大小分为若干组别，称为粒组。粒组就是一定的粒径区段，以毫米表示。
粒组的划分的原则
符合粒径变化所引起的质的变化规律，即每个粒组的成分与性质无质的变化，具相同或相似的成分与性质；
与粒组的分析技术条件相适应，即不同大小的土粒可采用不同的适用方法进行分析；
粒组界限值力求服从简单的数学规律。
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表1-1 土的粒组划分方案
粒组统称
粒组名称
粒径d范围（mm）
分析方法
主 要 特 征
巨 粒
漂石（块石）粒
d>200
直接测定
透水性很大，压缩性极小，颗粒间无粘结，无毛细性。
卵石（碎石）粒
60<d≤200
粗粒
砾粒
粗砾
20<d≤60
筛
 
分
 
法
透水性大，压缩性小，无粘性，有一定毛细性。
细砾
2<d≤20
砂粒
粗砂
<d≤2
中砂
<d≤
细砂
<d≤
细粒
粉粒
<d≤
静水沉降原理
透水性小，压缩性中等，毛细上升高度大，微粘性。
粘粒
d≤
透水性极弱，压缩性变化大，具粘性和可塑性。
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二、颗粒级配的测定
土的颗粒级配是指土中各粒组的相对百分含量，通常用各粒组占土粒总质量（干土质量）的百分数表示，也称为土的粒度成分。
粗粒土指以砾石和砂粒为主的土，又称为无粘性土。
细粒土指以粉粒、粘粒和胶粒为主的土，又称为粘性土。
筛分法（适用于砾石类和砂类土，d>）
静水沉降分析法（适用于粉土和粘性土，d<）
（虹吸比重瓶法、移液管法、比重计法）
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Stokes公式
式中： V—土粒的沉降速度，cm/s；
d—土粒直径，mm；（等效直径）
ρs—土粒密度，g/cm3；
ρw—水的比重，g/cm3 ；
η—水的动力粘滞系数，10-6kPa•s；
g—重力加速度，cm/s2
“等效直径”是指土粒沉降速度与某一粒径的球形颗粒的沉降速度相等，那么这球形颗粒的直径即为该土粒的直径。
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三、颗粒级配的表示方法
表格法是将分析资料(各粒组的百分含量或小于某粒径的累积百分含量)填在已制好的表格内。
表1-2 颗粒分析成果表
土样编号
粒组（mm）百分含量
>2
2-
-
-
-
<
1
28
10
15
20
10
17
2
10
40
25
15
10
3
5
10
20
15
20
30
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颗粒级配累积曲线（图解法）
横坐标采用对数坐标，表示土颗粒直径，单位mm；纵坐标为小于某粒径土的累积含量，用百分比表示。
土的粗细常用平均粒径（mm）d50表示，d50指土中大于或小于此粒径的土粒含量均占50。
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特征粒径
d10—有效粒径（de）；d50—平均粒径；
d30 、d60—限制粒径。
颗粒级配累积曲线
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土的不均匀系数Cu
Cu=d60/d10
Cu<5的土视为级配不良的均粒土，而Cu>5的土称为级配良好的非均粒土。
土的曲率系数Cc
Cc=1~3时，为级配连续； Cc <1或Cc>3时，级配不连续。
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四、土按颗粒级配的分类
粗粒土：土中粒径>%。
细粒土：土中粒径>%。
《岩土工程勘察规范》中的分类法：
将粒径>2mm的质量超过50%的称为碎石土；
将粒径＞2mm的质量小于50％%的称为砂土；
%的定为粉土或粘性土。
碎石土、砂土和粉土又称为无粘性土。
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