1土的物理性质及工程分类.ppt

三、例题分析 二.土的物理性质指标确定 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V Wa=0 Ww Ws W 质量 体积 土的物理性质指标共有9个：e、n、ω、Sr、γ、 ds、 γd、 γsat、 γ/ 土的重度 土的密度 γ=ρg 工程上更常用于计算土的自重应力 单位: kN/m3 或 g/cm3 单位: kN/m3 一般范围: 16 — 22 kN/m3 定义: 土单位体积的质量 有时也称土的天然密度 表达式: 相关指标: 三相草图有助于直观理解物性指标的概念 各种密度容重之间的大小关系： 土的重度 干重度 饱和重度 天然容重 干容重 浮容重 饱和容重 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V Wa=0 Ww Ws W 质量 体积 土粒相对密度 γs: 土粒的密度，单位体积土粒的质量 单位: 无量纲 土粒比重一般范围: 粘性土 2.70—2.75 砂 土 2.65—2.95 4?C时纯蒸馏水的密度 =9.8 kg/m3 定义: 土粒的密度与4?C时纯蒸馏水的密度的比值 表达式: 土粒比重在数值上等于土粒的密度 饱和度 表达式: 定义: 土中水的体积与孔隙体积的比值,用百分数表示。 饱和度表示孔隙中充满水的程度 Sr=0 : 干土 Sr=100% : 饱和土 土的含水量 定义: 土中水的质量与土粒重量之比, 用百分数表示 注意: 一般用含水量衡量黏性土潮湿程度。 表达式: 孔隙比 孔隙率 (孔隙度) 关系: 常用来反映土的密实程度 定义: 土中孔隙体积与固体颗 粒体积之比, 无量纲 表达式: 定义: 土中孔隙体积与土的总体积之比, 用百分数表示 表达式: 反映土的密度指标有五个： γ γd γsat　γ’　ds 反映土的湿度指标有两个：ω sr 反映土的土的孔隙特征有两个：e n 土的天然重度γ 三个指标最基本物理指标， 可直接通过实验测定得出 天然含水量ω 土的相对密度ds 注: 以上9项物理性质指标，其中 常用的物理性质指标间的换算关系 换算步骤: ①:假设Vs=1(V=1或ms=1),并画出三相草图; ②:解出各相物质的质量和体积的换算指标; ③:利用换算指标按基本定义列出所求的物理指标换算公式 Water Air Soil 0 Vs Vv V e 1 1+e 质量 体积 已知关系五个: 共有九个参数: V Vv Vs Va Vω / Ws W ω Wa W 物性指标是比例关系: 可假设任一参数为1 对于饱和土, Va=0 剩下两个独立变量 e e e dsγwω dsγw dsγw(1+ω) §1.4 土的物理状态指标 物理状态 力学特性 无黏性土密实度 黏性土物理特性 例题分析 【例1-1】某土样，重量为1.87N，体积为100cm3，烘干后，烘干土质量为1.67N。已知土粒的相对密度ds为2.66，试求：? 、ω 、e、sr、?d 、?sat和?? 【解】 一、无黏性土的密实度 无粘性土的 密实程度 工程性质 影响 指具有单粒结构的碎石土与砂土，土粒之间无粘结力，呈松散状态 定义: 土密实 结构稳定、强度高、压缩性低变形小 土松散 结构不稳定、强度低、压缩性高变形大 如何评定无粘性土密实度? 碎石土用触探锤击数Ｎ63.5 砂土用相对密度Dr 现场标准贯入试验锤击数Ｎ 优点：简单方便 缺点：不能反映级配的影响且只能用于同一种土 ①孔隙比e或孔隙率n emax与emin ：最大与最小孔隙比 ②相对密度 Dr = 1 , 最密状态 Dr = 0 , 最松状态 Dr≤ 0.67 , 疏松状态 0.33 Dr≤ 0.67 , 中密状态 Dr 0.67 , 密实状态 判别标准： 优点：把土的级配因素考虑在内， 理论上较为完善 缺点：e、emin、 eman难以准确测定 ③根据现场标准贯入试验锤击数Ｎ判定 标准贯入试验是一种原位测试方法。试验方法：将质量为63.5kg的锤头，提升到76cm的高度，让锤自由下落，打击标准贯入器，使贯入器入土深为30cm所需的锤击数，记为N63.5，这是一种简便的测试方法。N的大小，综合反映了土的贯入阻力的大小，亦即密实度的大小。我国《岩土工程勘查规范》（GB50021－94）规定砂土的密实度按表标准贯入锤击数进行划分。 密实 中密 稍密 松散 密实度 N63.5＞20 10 ＜