《土力学与地基基础》第二章 土的物理性质与工程分类.ppt

土的工程特性 （1）压缩性高； （2）强度低； （3）透水性大； 土的生成与工程特性的关系 沉积年代越长，工程特性越好。Q3以前的粘性土称为老粘性土，密度大、强度高、压缩性低，为良好天然地基； Q4以后的粘性土，其性质要通过实验测定。 筛分法（d0.075mm的土） 密度计法（d0.075mm的土） 概述 土的物理性质直接反映土的松密、软硬等物理状态， 也间接反映土的工程性质。土的松密和软硬程度主 要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。 三相指标的定义 饱和度 岩土分类的基本原则： （1）分类体系采用的指标，要既能综合反映土的主要工程性质，又能便于测定且使用方便； （2）分类体系采用的指标在一定程度上能反映土在不同用途和不同工作条件下的不同特性； （3）分类体系要有一定的科学逻辑性，不仅要自成体系，纲目分明，而且要简单易记，便于应用。 若土内含有有机质，土代号后加O，如高液限有机质粘土（CHO），低液限有机质粉土（MLO）等；若细粒土内粒粗粒含量为25%~50%，则该土为含粗粒的细粒土，当粗粒中砂粒占优势，则该土属含砂细粒土，并在土代号后加S，如CLS、MHS等。 三、例题分析 4、粉土 粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指数Ip≤10的土 塑性指数Ip10的土 5、粘性土 10Ip≤17的土 Ip17的土 粘土 粉质粘土 6、填土 由于人类活动而堆填土。其物质成分杂乱，均匀性差。 按其组成和成因分类 素填土 压实填土 杂填土 冲填土 除了以上六种土外还有特殊土，见第十章。 土中毛细现象 毛细水 分布在土粒内部相互贯通的孔隙可以看成许多形状不一、直径互异、彼此连通的毛细管 重力水 是位于地下水位以下的土空隙中，能在重力或压力作用下流动。其性质能传递静水压力并产生浮力。 三、土中气体(气相) 土体中的气体是指存于土体空隙中未被水占据的部分, 存在形式有两种: 自由气体:与大气相通,对土的性质影响不大 封闭气体:与大气隔绝,增大土体的弹性和压缩性 土体中气体 §1.3 土物理性质指标 土的物理状态 粗粒土的松密程度 粘性土的软硬状态 土的物理性质指标 (三相间的比例关系) 力学特性 影响 表示 固相 液相 气相 土颗粒 土中水 土中气 一. 土的三相图 水 气 土粒 Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 质量 体积 二.土的物理性质指标确定 水 气 土粒 Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 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 天然重度 干重度 浮重度 饱和重度 水 气 土粒 Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 质量 体积 土粒比重 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 定义: 土中水的体积与孔隙体积的比值,用百分数表示。 表达式: 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 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 土的比重ds 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;