土的物理性质与工程分类.ppt

土的物理性质与工程分类
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本章教学目的1
、表示符号、定义、表达式和常用单位，熟悉其取值范围；
；
密实
≤e≤ 中密
e> 稍密
孔隙度与孔隙比的关系为
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3、砂土的相对密度
砂土的密实程度还可用相对密度（Dr）来表示。
Dr=0时，土处于最疏松状态；Dr=1时，土处于最密实状态。
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密实度
≤10
松散
10<≤15
稍密
15<≤30
中密
>30
密实
天然状态砂土的密实度
了解：
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五、土的基本物理性质指标之间的关系
土粒密度、天然密度、含水量是三个基本实测指标、即通过试验直接测定。
六个换算指标的换算方法：
1、数学演算法
由实测指标换算求取六个导出指标可直接用简单的数学演算方法，如：
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1）绘制三相草图，令Vs=1
2）根据实测指标确定三相的体积与质量
3）按定义求其他指标
例题1
2、三相草图法
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一、粘性土的稠度状态
稠度：粘性土因含水多少而表现出的稀稠软硬程度；
稠度状态：因含水多少而呈现出的不同的物理状态。
第二节 粘性土的稠度与可塑性
粘性土的稠度与可塑性是土粒与水相互作用后所表现出来的物理性质。
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固态：含水量相对较少，粒间主要为强结合水连结，连结牢固，土质坚硬，力学强度高，不能揉塑变形，形状大小固定。
三种稠度状态
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塑态：含水量较固态为大，粒间主要为弱结合水连结，在外力作用下容易产生变形，可揉塑成任意形状不破裂、无裂纹，去掉外力后不能恢复原状。
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流态：含水量继续增加，粒间主要为液态水占据，连接极微弱，几乎丧失抵抗外力的能力，强度极低，不能维持一定的形状，土体呈泥浆状，受重力作用即可流动。
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0
固态
塑态
流态
ω
如何定量判断粘性土的稠度状态？
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二、界限含水量——稠度界限
土从某种稠度状态转变为另一种状态时的界限含水量称为稠度界限，又称为Atterberg界限。
工程上常用的有塑限ωP和液限ωL
塑限：土从固态转变为塑态时的界限含水量，简称塑限ωP
液限：土从塑态转变为液态时的界限含水量，简称液限ωL
0
固态
塑态
液态
ω
塑限ωP
液限ωL
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搓条法测定塑限
将粘性土在毛玻璃上用手搓成直径为3mm的土条时若恰好开始出现裂缝，此时的含水量就是塑限。
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锥式液限仪法测定液限
，锥角30°，锥体下沉深度为10mm，所对应的含水量为粘性土的液限（放锥15秒）
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联合测定仪法测定液限和塑限
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液性指数IL：反映土的天然含水量与液限、塑限之间的关系，工程上用来表示土的稠度状态。
ωp
ω
ωL
0

ω-ωp
ωL-ωp
稠度状态
液性指数
坚硬
硬塑
可塑
软塑
流塑
IL≤0
0＜IL≤
＜IL≤
＜IL≤1
IL＞1
三、液性指数
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四、粘性土的可塑性
当粘性土的含水量在某范围内时，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并在外力移去时能保持既得的形状，土的这种性能叫可塑性。
粘性土中含水量在液限与塑限两个稠度界限之间时，土处于可塑状态，具有可塑性，这是粘性土的独特性能。
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塑性指数IP
ωL和ωP的差值可以反映可塑性的大小，工程上定义为塑性指数 IP
IP=ωL- ωP 计算结果中的百分号省略
1994年国家标准《岩土工程勘察规范》按塑性指数IP将粘性土分为：
IP>17为粘土
17≥IP>10为粉质粘土
IP≤10为粉土或砂类土。