土的性质及工程分类.ppt

2 土的性质及工程分类
概述
土的三相组成与土的结构
土的物理性质指标
无粘性土的密实度
粘性土的物理特性
土的渗透及渗流
土的动力特性
土(岩)的工程分构
蜂窝结构
絮状结构
2土的构造
土的构造是指土体中各结构单元之间的关系。主要特征是土的成层性和裂隙性,即层理构造和裂隙构造，二者都造成了土的不均匀性
（1）层理构造：土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色不同,而沿竖向呈现出成层特征
（2)裂隙构造：土体被许多不连续的小裂隙所分割,在裂隙中常充填有各种盐类的沉淀物
土的物理性质指标
1 三个基本试验指标
（1）土的密度ρ：单位体积土的质量
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
V
Va
质量m
体积V
Vv
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
V
Va
质量m
体积V
（2)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
测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法
土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般～；砂土一般为左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小
(3)土粒相对密度ds：土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
V
Va
质量m
体积V

（3）饱和密度ρsat ：土体中孔隙完全被水充满时单位体积质量
（2）干密度ρd ：单位体积土中固体颗粒部分的质量
（4）浮密度ρ ：土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
VV
Va
质量m
体积V
（1）天然密度ρ
3 反映土的空隙特征和含水程度的指标
气
水
土粒
ms
mw
m
Vs
Vw
VV
Va
质量m
体积V
（1）孔隙比e ：土中孔隙体积与土粒体积之比
（3）土的饱和度Sr ：土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:
（2）孔隙率n ：土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示
Sr≤50%稍湿； 50％＜Sr≤80%很湿； Sr＞80%饱和
气
水
土粒
dsρw
Vs＝1
1+e
质量m
体积V
土的三相指标中，土粒比重ds ，含水量ω和密度ρ是通过试验测定的，可以根据三个基本指标换算出其余各指标
Vv=e
ωdsρw
ds（1＋ω）ρw
推导：
换算关系式：
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ds为，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】
无粘性土的密实度

孔隙比e可以用来表示粉砂土的密实度。对于同一种土，当孔隙比小于某一限度时，处于密实状态。孔隙比愈大，土愈松散
优点：简单方便
缺点：无法反映土的级配因素


中密
密实
稍密

Dr≤
疏松状态
＜Dr≤
中密状态
＜Dr≤1
密实状态
优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。
缺点：天然孔隙比难以获取，且emax,emin的测定受人为的影响较大。
砂土的密实度划分
分别为砂土在最松散状态、天然状态、最密实状态时的孔隙比

天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数N进行评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥动力触探的锤击数N进行评定(GB50007-2002)
密实度
按N评定砂石密实度

松散
稍密
中密
密实
N≤10
≤5
10＜N≤15
5＜≤10
15＜N≤30
10＜≤20
N＞30
＞20
4 碎石土的野外鉴别
粘性土的物理特性
1 界限含水量:粘性土由某一种状态过渡到另一状态的分界含水量称为土的界限含水量
2 界限含水量的测定
0
固态
可塑状态
流动状态
ω
塑限ωP
液限ωL
半固态
缩限ωs
液限：锥式液限仪、碟式液限仪、液塑限联合测定仪
塑限：搓条法，液塑限联合测定法
3 界限含水量的测定方法规定与比