第一章土的性质与工程分类.docVIP

第章 土的性质与工程分类 学习指导 内容简介 土的物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固、液二相相互作用表现出来的性质。土的物理性质在一定程度上决定了它的力学性质，其指标在工程计算中常被直接应用。 土的工程分类应能反映土性质的变化规律。 教学目标 掌握土的基本物理性质、粘性土的稠度与可塑性、土的工程分类 学习要求 1、重点掌握土的各种物理性质指标的定义 2、掌握影响各指标大小的因素及各指标的单位与常见值 3、掌握各指标之间的关系及求取方法，熟悉各指标的实际应用 4、了解土的透水性和土的结构 5、了解土的 6、熟悉工程分类中的土质分类原则及建设部的土质分类标准 基本概念 天然密度、土粒密度、含水量、孔隙比、孔隙度、饱和度、容重、稠度、塑限、液限、塑性指数、液性指数 学习内容 第一节 土的基本物理性质 第二节 土的结构 第三节 土的第四节 粘性土的稠度与可塑性 第五节 土的压实性 第六节 土的工程分类学时安排 本章总学时数：.5学时 第一节? .0学时 第二节?.0学时 第三节? 0.5学时 第四节? 0.5学时 第五节? .5学时 .0学时.0学时第一节 土的基本物理性质 土的基本物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系。 一、土的三相图 土的三相物质在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘察报告中不可缺少的基本内容。 可采用土的三相示意图使三相比例关系形象化和阐述方便。 图?土的三相示意图 V—土的总体积，cm3； m—土的总质量，g； Vs—土中固体颗粒实体的体积，cm3； ms—土的固体颗粒质量，g； Vv—土中孔隙体积，cm3； mw—土中液体的质量，g； Vw—土中液体的体积，cm3； ma—土中空气的质量，（ma=0）； Va—土中气体的体积，cm3。 二、三相基本试验指标土的密度、土粒密度、土的含水量三个指标可在实验室内直接测定，是实测指标，常称为土的三相基本试验指标。 1.土的密度（天然密度） 土的密度是指土的总质量与总体积之比，即单位体积土的质量，其单位是g/cm3，常见值为1.6~2.2g/cm3（见下表）。 工程实际中，常将土的密度换算成土的重度（γ），重度等于密度乘以重力加速度g，其单位是kN/m3，即，土的密度常用环刀法测定。 2.土粒密度（土粒比重） 土粒密度是指固体颗粒的质量与其体积之比，即单位体积土粒的质量，其单位为g/cm3。 土粒密度也称土粒比重（土粒相对密度），是指土的质量与4时同体积水的质量之比，其值与土粒密度相同，但没有单位，在用作土的三相指标计算时必须乘以水的密度值才能平衡量纲。土粒密度大小决定于土粒的矿物成分，与土的孔隙大小和含水多少无关，它的数值一般在2.6~2.8g/cm3之间（见表）。 表 各种主要类型土的土粒密度 土的种类 砾类土 砂类土 粉土 粉质粘土 粘土 土粒密度（g/cm3） 常见值 2.65~2.75 2.65~2.70 2.65~2.70 2.68~2.73 2.72~2.76 平均值 2.66 2.68 2.71 2.74 土粒密度常用比重试验法测定。 3.土的含水量 土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示，又称土的含水率。 含水量通常以百分数表示，它是描述土的干湿程度的重要指标。土的天然含水量变化范围很大，从干砂的含水量接近于零到蒙脱石的含水量可达百分之几百。 含水量常用烘干法测定。 三、其它常用换算指标除了上述三个试验指标之外，还有六个可以计算求得的指标，称为换算指标，包括以下指标。 1.表示土中孔隙含量的常用指标 土中孔隙大小、形状、分布特征、连通情况与总体积等，称为土的孔隙性。其主要取决于土的颗粒级配与土粒排列的疏密程度。实际上土的孔隙性指标一般反映的是土中孔隙体积的相对含量，主要有孔隙度和孔隙比两个指标。 （1）孔隙度 孔隙度——又称孔隙率，指土中孔隙总体积与土的总体积之比，用百分数表示。 土的孔隙度取决于土的结构状态，砂类土的孔隙度常小于粘性土的孔隙度。土的孔隙度一般为27~52%。 （2）孔隙比 孔隙比——指土中孔隙体积与土中固体颗粒总体积的比值，用小数表示。 土的孔隙比说明土的密实程度，按其大小可对砂土或粉土进行密实度分类。 如在《岩土工勘察规范》中，用天然孔隙比来确定粉土的密实度。e0.75为密实；0.75≤e≤0.9为中密；e0.9为稍密的粉土。 （3）孔隙比与孔隙度的关系 2.表示土中含水程度的指标 表示土中水含量的指标除含水量外，还有饱和度。 饱和度——土孔隙中所含水的体积与土中孔隙体积的比值称为土的饱和度，以百分数表示。 饱和度可以说明土孔隙中充水的程度，其数值为0~100%，干土Sr=