1、西南交大峨眉校區(qū)土木系土力學(xué)課程組l對(duì)無粘性土來說，土體的松密程度對(duì)土的工程性質(zhì)影響很大。 l土的密實(shí)程度越高，緊縮性越小，其工程特性越好； l土的密實(shí)程度越低，緊縮性越大，其工程特性越差。l描畫土的松緊程度的目的有干密度和孔隙比，密實(shí)度在一定程度上可用其孔隙比來反映 l無粘性土的孔隙比的范圍受土粒的大小、外形和級(jí)配的影響很大。因此即使兩種無粘性土具有同樣的孔隙比也未必闡明他們處于同樣的形狀。l在工程上普通用相對(duì)密實(shí)度Dr來衡量無粘性土的松緊程度。它是用無粘性土本身最松和最密兩種極限形狀作為判別的基準(zhǔn)。 l定義實(shí)際表達(dá)式minmax0maxeeeeDrl定義適用表達(dá)式ddddddrDminma

2、xmaxminemax無粘性土處于最松形狀時(shí)的孔隙比，可由其最小干密度換算 emin無粘性土處于最密形狀時(shí)的孔隙比，可由其最大干密度換算 e0無粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比 dmax無粘性土的最大干密度 dmin無粘性土的最小干密度 d無粘性土的天然干密度或填筑干密度 1rDminee 無粘性土處于最密實(shí)的形狀 0rDmaxee 無粘性土處于最嚴(yán)密的形狀 在工程上，用相對(duì)密實(shí)度劃分無粘性土形狀如下： 310rD3231rD132rD疏松中密密實(shí)l定義：l 指粘性土在某一含水率下對(duì)外界引起的變形或破壞的抵抗才干，是粘性土最主要的物理形狀目的。流動(dòng)形狀可塑形狀固體形狀 半固體形狀 剛堆積的粘土，

3、本身不能堅(jiān)持其形狀，極易流動(dòng) 外力作用可改動(dòng)其外形，而不改動(dòng)其體積，并在外力卸除后仍能堅(jiān)持已獲得的外形 水分蒸發(fā)，上覆堆積層厚度添加，含水率減小，體積收縮 含水率減小,喪失可塑性，在外力作用下，易于發(fā)生破裂 體積不再收縮，空氣進(jìn)入土體，土的顏色變淡 l粘性土從一種形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪恍螤?，可用某一界限含水率來區(qū)分，稠度界限阿太堡Atterberg界限定義：液限 流動(dòng)形狀與可塑形狀的界限含水率，可塑形狀的 上限含水率 塑限 可塑形狀與半固體形狀的界限含水率，可塑形狀的 下限含水率 縮限 半固體形狀與固體形狀的界限含水率，即粘性土隨 著含水率的減小而體積開場(chǎng)不變的含水率。 LwPwswl粘性土從一種形狀

4、轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N形狀是逐漸過渡的，并無明確的界限。目前工程上只是根據(jù)某些通用的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定這些界限含水率。 l搓滾法和液塑限結(jié)合測(cè)定法搓滾法：調(diào)制均勻的濕圖樣，在毛玻璃上搓滾成3毫米直徑的土條，假設(shè)這個(gè)時(shí)辰恰好出現(xiàn)裂痕，就把土條的含水率定為塑限液塑限結(jié)合測(cè)定法：取代表性試樣，參與不同數(shù)量的純水，調(diào)制成三種不同稠度的試樣，用電磁落錐測(cè)定圓錐在自重作用下經(jīng)5秒后沉入試樣的深度。以含水率為橫坐標(biāo)，圓錐入土深度為縱坐標(biāo)，在雙對(duì)數(shù)紙上繪制關(guān)系曲線。入土深度2毫米所對(duì)應(yīng)的含水率為塑限。液塑限結(jié)合測(cè)定法： GB/T50123-2019規(guī)定入土深度恰好為17毫米所對(duì)應(yīng)的含水率為17毫米液限，入土深度恰好為10毫

5、米所對(duì)應(yīng)的含水率為10毫米液限。液塑限結(jié)合測(cè)定法和碟式儀法 l把土料的含水率調(diào)制到大于土的液限，然后將試樣分層填入收縮皿中，刮平外表，烘干，測(cè)出干土樣的體積并稱量至0.1克，按下式計(jì)算 10021wssmVVwwl液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值去掉百分號(hào)成為塑性指數(shù)pI塑性指數(shù)表示處于可塑形狀時(shí)土的含水率可變化幅度。塑性指數(shù)越大，可塑形狀含水率變化范圍也大。塑性指數(shù)是反映粘性土性質(zhì)的一個(gè)綜合性目的。普通地，塑性指數(shù)越高，土的粘粒含量越高，所以經(jīng)常用作粘性土地分類目的 PPPLPLIwwwwwwI粘性土即使具有一樣的含水率，也未必處于同樣的形狀，與無粘性土的相對(duì)密實(shí)度類似，粘性土的形狀用液性指數(shù)來判別

6、。液性指數(shù)表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對(duì)關(guān)系，表達(dá)了天然土所處的形狀。 Pww 0LI土處于鞏固形狀 LPwww0 . 10LI土處于可塑形狀 wwL0 . 1LI土處于流動(dòng)形狀 l由于液限和塑限目前都是用擾動(dòng)土測(cè)定的，土的構(gòu)造已徹底破壞，而天然土普通在自重作用已有很長(zhǎng)的歷史，它獲得了一定的構(gòu)造強(qiáng)度，以致于土的天然含水率大于它的液限也未必一定會(huì)發(fā)生流動(dòng)。含水率大于液限只是意味著：假設(shè)土的構(gòu)造遭到破壞，它將轉(zhuǎn)變?yōu)檎硿酀{。l人們很早就用土作為建筑資料，而且知道要把松土擊實(shí)。公元前200多年，我國(guó)秦朝修筑馳實(shí)行車大道，就有用“鐵錐筑土堅(jiān)實(shí)的記載，闡明那時(shí)人們?cè)?jīng)認(rèn)識(shí)到土的密度和土的工程

7、特性有關(guān)。 l土的壓實(shí)性指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土體可以壓實(shí)到某種密實(shí)程度的性質(zhì)。l土工建筑物，如土壩、土堤及道路填方是用土作為建筑資料填筑而成，為了保證填土有足夠的強(qiáng)度，較小的緊縮性和透水性。在施工中經(jīng)常需求壓密填料，以提高土的密實(shí)度和均勻性。填土的密實(shí)度常以其干密度來表示。l在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研討土的密實(shí)性是經(jīng)過擊實(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展的。 輕型：粒徑小于5毫米重型：粒徑小于40毫米3947cmV KgG5 . 2cmH5 .3025下，分三層擊實(shí)32104cmV KgG5 . 4cmH7 .4556下，分5層擊實(shí)l含水率的影響l對(duì)同一種土料，分別在不同的含水率下，用同一擊數(shù)將他們分層擊實(shí)，

8、測(cè)定土樣的含水率和密度，然后以含水率為橫坐標(biāo)，干密度為縱坐標(biāo)，繪制擊實(shí)曲線。l從圖中可以看出，當(dāng)含水率較小時(shí)，土的干密度隨著含水率的添加而增大，而當(dāng)干密度添加到某一值后，含水率繼續(xù)添加反而使干密度減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，此時(shí)對(duì)應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率。 l擊實(shí)功能的影響 l實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)功能是用擊數(shù)來反映的，對(duì)同一種土，壓實(shí)功能小，那么能到達(dá)的最大干密度也小，最優(yōu)含水率大；壓實(shí)功能大，那么能到達(dá)的最大干密度也大，最優(yōu)含水率小l用同一種土料在不同含水率下分別用不同的擊數(shù)進(jìn)展擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，就能得到一組隨擊數(shù)而異的含水率與干密度關(guān)系曲線。 1、土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是常

9、數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的添加而逐漸增大，最優(yōu)含水率那么逐漸減小。但是這種增大或減小的速率是遞減的，因此光靠添加擊實(shí)功能來提高土的干密度是有一定限制的。 2、含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響顯著。當(dāng)含水率較高時(shí)，含水率與干密度的關(guān)系曲線趨近于飽和線，也就是說，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無效的。填料的含水率過高和過低都是不利的，過高惡化土體的力學(xué)性質(zhì)，過低那么填土遇水后容易引起濕陷。 l土類和級(jí)配的影響 l同樣的含水率情況下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指數(shù)越大，越難于壓實(shí)l對(duì)于無粘性土，含水率對(duì)壓實(shí)性的影響沒有像粘性土那么敏感，其擊實(shí)曲線與粘性土是不同的，在含水率較大時(shí)得到較高的干密度。因此在無粘性土的實(shí)踐填筑中，同時(shí)需求不斷灑水使其在較高含水率下壓實(shí)。無粘性土的填筑規(guī)范，通常是用相對(duì)密實(shí)度來控制的，普通不進(jìn)展擊實(shí)實(shí)驗(yàn)l級(jí)配良好的土易于壓實(shí)，反