1、第一章第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類土的物理性質(zhì)及工程分類n1.1土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造n1.2土的物理性質(zhì)指標(biāo)n1.3土的物理狀態(tài)指標(biāo)n1.4土(巖)的工程分類n1.5土的壓實(shí)性土的物理性質(zhì)概述土的物理性質(zhì)概述巖石巖石風(fēng)化（風(fēng)化（物理、物理、化學(xué)化學(xué)）作用）作用巖石破碎巖石破碎 化學(xué)成分改變化學(xué)成分改變搬運(yùn)搬運(yùn)沉積沉積大小、形狀和大小、形狀和成分都不相同成分都不相同的松散顆粒集的松散顆粒集合體合體（土）（土） 土土固相固相液相液相氣相氣相土中顆粒的大小、成分及三相土中顆粒的大小、成分及三相之間的相互作用和比例關(guān)系，之間的相互作用和比例關(guān)系，反映出土的不同性質(zhì)反映出土的不同性質(zhì) 1.1 土的組

2、成及其結(jié)構(gòu)與構(gòu)造n一、土的固相一、土的固相 1.土的顆粒級(jí)配土的顆粒級(jí)配（1 1）粒徑粒徑：將土的顆粒體積化作一個(gè)當(dāng)量的小球體，：將土的顆粒體積化作一個(gè)當(dāng)量的小球體，小球體的當(dāng)量直徑即為粒徑小球體的當(dāng)量直徑即為粒徑（2 2）粒組粒組: :把土顆粒按粒徑的大小分成若干組。把土顆粒按粒徑的大小分成若干組。（3 3）土的顆粒級(jí)配土的顆粒級(jí)配為了表示土粒的大小及組成情況，為了表示土粒的大小及組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（即各粒組占土粒總量的通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（即各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)）來表示，稱為百分?jǐn)?shù)）來表示，稱為土的顆粒級(jí)配土的顆粒級(jí)配試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法篩分法：篩分法：適用于適

3、用于0.075mmd60mm比重計(jì)法比重計(jì)法: :適用于適用于d0.075mm篩分法篩分法用一套孔徑不同的篩子，按用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計(jì)算其占總土粒質(zhì)量，然后計(jì)算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)質(zhì)量的百分?jǐn)?shù) 比重計(jì)法比重計(jì)法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量確定小于某粒徑的土粒含量顆粒級(jí)配的描述顆粒級(jí)配的描述 工程上常用不均勻系工程上常用不均勻系數(shù)數(shù)Cu描述顆粒級(jí)配的描述顆粒

4、級(jí)配的不均勻程度不均勻程度 1060ddCud10、d30、d60小于某粒徑的小于某粒徑的土粒含量為土粒含量為10%、 30%和和60%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑Cu愈大，表示土粒愈不均愈大，表示土粒愈不均勻。工程上把勻。工程上把Cu5的土視的土視為級(jí)配不良的土；為級(jí)配不良的土；曲率系數(shù)曲率系數(shù)Cc描述顆粒級(jí)描述顆粒級(jí)配曲線整體形態(tài)，表明配曲線整體形態(tài)，表明某粒組是否缺失情況某粒組是否缺失情況 6010230dddCc同時(shí)滿足同時(shí)滿足Cu5和和Cc= =13時(shí)，時(shí)，定名為良好級(jí)配土定名為良好級(jí)配土顆粒粒徑級(jí)配曲線顆粒粒徑級(jí)配曲線 縱坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒含量百分比縱坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒

5、含量百分比, ,橫坐橫坐標(biāo)表示土粒的粒徑標(biāo)表示土粒的粒徑( (對(duì)數(shù)坐標(biāo)）對(duì)數(shù)坐標(biāo)）2.土粒的礦物成分土粒的礦物成分礦物成分取決于礦物成分取決于母巖的礦物成分母巖的礦物成分和和風(fēng)化作用風(fēng)化作用原生礦物：原生礦物：由巖石經(jīng)過物理風(fēng)化形成，其礦物成分由巖石經(jīng)過物理風(fēng)化形成，其礦物成分與母巖相同與母巖相同次生礦物：次生礦物：巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后所形成的新的礦物，巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后所形成的新的礦物，其成分與母巖不相同其成分與母巖不相同 例：例：石英、云母、長石等石英、云母、長石等特征：特征：礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的土具礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的土具有無粘性、透水性較大、壓縮性較低的特點(diǎn)有無粘性、

6、透水性較大、壓縮性較低的特點(diǎn) 例：例：粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石等粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石等特征：特征：性質(zhì)較不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的親水性，遇水性質(zhì)較不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的親水性，遇水易膨脹的特點(diǎn)易膨脹的特點(diǎn) 二、土中水n二、土中的水二、土中的水 土中水的含量明顯地影響土的性質(zhì)土中水的含量明顯地影響土的性質(zhì)( (尤其是粘性尤其是粘性土土) )。土存在結(jié)合水和自由水。土存在結(jié)合水和自由水1.結(jié)合水結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水：緊靠于顆粒表面、所受電場(chǎng)的作用力很大、緊靠于顆粒表面、所受電場(chǎng)的作用力很大、幾乎完全固定排列、喪失液體的特性而接近于固體幾乎完全固定排列、喪失液體的特性而接近于固體 弱結(jié)

7、合水：弱結(jié)合水：緊靠強(qiáng)結(jié)合水的外圍形成的結(jié)合水膜，所緊靠強(qiáng)結(jié)合水的外圍形成的結(jié)合水膜，所受的電場(chǎng)作用力隨著與顆粒距離增大而減弱受的電場(chǎng)作用力隨著與顆粒距離增大而減弱 2.自由水自由水存在于土粒電場(chǎng)影響范圍以外，性質(zhì)和普通水無異，能存在于土粒電場(chǎng)影響范圍以外，性質(zhì)和普通水無異，能傳遞水壓力，冰點(diǎn)為傳遞水壓力，冰點(diǎn)為0，有溶解能力，有溶解能力 以兩種形式存在：以兩種形式存在：毛細(xì)水、重力水毛細(xì)水、重力水n三、土中氣體三、土中氣體 土中氣體土中氣體存在于土孔隙中未被水占據(jù)的部分，存在于土孔隙中未被水占據(jù)的部分，分為分為與大氣連通的非封閉氣體與大氣連通的非封閉氣體和和與大氣不連與大氣不連通的封閉氣體通

8、的封閉氣體1.非封閉氣體：非封閉氣體：受外荷作用時(shí)被擠出土體外，對(duì)受外荷作用時(shí)被擠出土體外，對(duì)土的性質(zhì)影響不大土的性質(zhì)影響不大 2.封閉氣體：封閉氣體：受外荷作用，不能逸出，被壓縮或受外荷作用，不能逸出，被壓縮或溶解于水中，壓力減小時(shí)能有所復(fù)原，對(duì)土的性溶解于水中，壓力減小時(shí)能有所復(fù)原，對(duì)土的性質(zhì)有較大的影響，使土的滲透性減小，彈性增大質(zhì)有較大的影響，使土的滲透性減小，彈性增大和延長土體受力后變形達(dá)到穩(wěn)定的歷時(shí)和延長土體受力后變形達(dá)到穩(wěn)定的歷時(shí) n四、土的結(jié)構(gòu)四、土的結(jié)構(gòu) 在成土過程中所形成的土粒的空間排列及其聯(lián)結(jié)形在成土過程中所形成的土粒的空間排列及其聯(lián)結(jié)形式式。1.單粒結(jié)構(gòu)：?jiǎn)瘟＝Y(jié)構(gòu)：粗礦

9、物顆粒在水或空氣中在自重作用下沉落粗礦物顆粒在水或空氣中在自重作用下沉落形成的結(jié)構(gòu)，形成的結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)其特點(diǎn)是土粒間存在點(diǎn)與點(diǎn)的接觸。根據(jù)形是土粒間存在點(diǎn)與點(diǎn)的接觸。根據(jù)形成條件不同，可分為疏松狀態(tài)和密實(shí)狀態(tài)成條件不同，可分為疏松狀態(tài)和密實(shí)狀態(tài) 密實(shí)狀態(tài)密實(shí)狀態(tài)疏松狀態(tài)疏松狀態(tài)2.蜂窩結(jié)構(gòu)：蜂窩結(jié)構(gòu)：d=0.050.005mm,d=0.050.005mm, 由于彼此之間引力大由于彼此之間引力大于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位, ,很多鏈很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu) 3.絮狀結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)： d0

10、.005mm,d0.005mm,細(xì)微粘粒大都呈針狀或片狀，細(xì)微粘粒大都呈針狀或片狀，質(zhì)量極輕，粘粒互相接近，凝聚成絮狀物下沉，形成孔質(zhì)量極輕，粘?；ハ嘟咏鄢尚鯛钗锵鲁?，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)隙較大的絮狀結(jié)構(gòu) 蜂窩結(jié)構(gòu)蜂窩結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)n五、土的構(gòu)造五、土的構(gòu)造 土的構(gòu)造土的構(gòu)造是指土體中各結(jié)構(gòu)單元之間的關(guān)是指土體中各結(jié)構(gòu)單元之間的關(guān)系。系。1.層理構(gòu)造：層理構(gòu)造：土粒在沉積過程中土粒在沉積過程中, ,由于由于不同階段不同階段沉積沉積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色不同的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色不同, ,而沿而沿豎向豎向呈現(xiàn)出呈現(xiàn)出成層特征成層特征 2.裂隙構(gòu)造：裂隙構(gòu)造：土體被許多不連續(xù)

11、的小裂隙所土體被許多不連續(xù)的小裂隙所分割分割, ,在在裂隙中常充填有各種鹽類的沉淀物裂隙中常充填有各種鹽類的沉淀物 1.2 土的物理性質(zhì)指標(biāo)n一、土的三相圖一、土的三相圖 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積Vn二、直接測(cè)定指標(biāo)二、直接測(cè)定指標(biāo) 1.土的密度土的密度：?jiǎn)挝惑w積土的質(zhì)單位體積土的質(zhì)量量 awswsVVVmmVm實(shí)驗(yàn)方法：環(huán)刀法實(shí)驗(yàn)方法：環(huán)刀法Vv特殊情況下土的密度特殊情況下土的密度d, d, satsat, ,2.土粒相對(duì)密度土粒相對(duì)密度Gs（土粒比重）（土粒比重）：土粒質(zhì)量與同體積土粒質(zhì)量與同體積的的4時(shí)純水的質(zhì)量之比時(shí)純水的質(zhì)量之比 ssssVmG工程中

12、常用重度工程中常用重度 來表示單位體積土的重力來表示單位體積土的重力 g重力加速度，重力加速度，近似取近似取10m/s2 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V3.土的含水量土的含水量：土中土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示比，以百分?jǐn)?shù)表示%100%100sssmmmmm測(cè)定方法：測(cè)定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒通常用烘干法，亦可近似用酒精燃燒法精燃燒法 n三、換算指標(biāo)三、換算指標(biāo) 氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V1.孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率n孔隙比孔隙比e ：土中孔隙體積土中孔隙體積與土粒體積之比與土粒體

13、積之比 svVVe孔隙率孔隙率n ：土中孔隙體積與總體積之比，以百土中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示分?jǐn)?shù)表示 %100VVnv2.土的飽和度土的飽和度Sr ：土中孔隙水的體積與孔隙總體土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示積之比，以百分?jǐn)?shù)表示飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土Sr= =0, ,飽飽和土和土Sr= =100%。砂土砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài)根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài): : Sr50%稍濕；稍濕； 50Sr80%很濕；很濕； Sr80%飽和飽和%100vrVVSn四、指標(biāo)間的換算四、指標(biāo)間的換算氣氣水水土粒土粒Gsw Vs11+1+

14、e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積V土的三相指標(biāo)中土的三相指標(biāo)中，土粒比重土粒比重Gs ，含水量含水量和和密度密度是通是通過試驗(yàn)測(cè)定的，可以根據(jù)三過試驗(yàn)測(cè)定的，可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指?jìng)€(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指標(biāo)標(biāo)Vv=eGsw Gs（1）w eGVmws1)1 (11eGVmwssd推導(dǎo)：推導(dǎo)：換算關(guān)系式：換算關(guān)系式：1)1 (1wsdwsGGeeeGVVmwswVssat1)(eGwssat1) 1(eeVVnV1eGVmVVSsWVwVwrn五、例題分析五、例題分析 n【例】某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為烘干后，干土質(zhì)

15、量為167g。若土粒的相對(duì)密度若土粒的相對(duì)密度Gs為為2.66，求該土樣的含水量，求該土樣的含水量、密度密度、重度重度 、干重度干重度d 、孔隙比、孔隙比e、飽和重度、飽和重度sat和有效重度和有效重度 【解答】解答】%98.11167167187%100smm3/87. 1100187cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100167mkNgdd593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sGe%7 .53593. 066. 21198. 0eGSsr3/4 .2010593. 01593. 066. 21mkNeeGssat3/4 .1010

16、4 .20mkNwsat1.3 土的物理狀態(tài)指標(biāo)n一、無粘性土的密實(shí)度一、無粘性土的密實(shí)度 土的密實(shí)度指單位體積土中固體顆粒的含量土的密實(shí)度指單位體積土中固體顆粒的含量。1.孔隙比孔隙比e 孔隙比孔隙比e可以用來表示砂土的密實(shí)度。對(duì)于同一種土，可以用來表示砂土的密實(shí)度。對(duì)于同一種土，當(dāng)孔隙比小于某一限度時(shí)，處于密實(shí)狀態(tài)。孔隙比愈大，當(dāng)孔隙比小于某一限度時(shí)，處于密實(shí)狀態(tài)。孔隙比愈大，土愈松散土愈松散 ，但不能反映土的強(qiáng)度和承載能力，但不能反映土的強(qiáng)度和承載能力2.相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度DrminmaxmaxeeeeDr砂土在天然狀砂土在天然狀態(tài)下孔隙比態(tài)下孔隙比砂土在最密實(shí)狀砂土在最密實(shí)狀態(tài)時(shí)的孔

17、隙比態(tài)時(shí)的孔隙比砂土在最松砂土在最松散狀態(tài)時(shí)的散狀態(tài)時(shí)的孔隙比孔隙比當(dāng)當(dāng)Dr=0=0時(shí)，時(shí)， e= =emin，表示土處于最密實(shí)狀態(tài)表示土處于最密實(shí)狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)Dr= =1.0時(shí)，時(shí)， e= =emax，表示土體處于最疏松狀態(tài)，表示土體處于最疏松狀態(tài)3.按動(dòng)力觸探確定無粘性土的密實(shí)度按動(dòng)力觸探確定無粘性土的密實(shí)度Dr1/3疏松狀態(tài)疏松狀態(tài)1/3Dr2/3中密狀態(tài)中密狀態(tài)2/3Dr1密實(shí)狀態(tài)密實(shí)狀態(tài) 天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)天然砂土的密實(shí)度，可按原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐進(jìn)行評(píng)定。天然碎石土的密實(shí)度，可按原位重型圓錐動(dòng)力觸探的

18、錘擊數(shù)動(dòng)力觸探的錘擊數(shù)N63.5進(jìn)行評(píng)定進(jìn)行評(píng)定(GB50007-2002) 密實(shí)度密實(shí)度按按N評(píng)定砂石密實(shí)度評(píng)定砂石密實(shí)度 按按N63.5評(píng)定碎石土密實(shí)度評(píng)定碎石土密實(shí)度 松散松散稍密稍密中密中密密實(shí)密實(shí)N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.520n二、粘性土的稠度二、粘性土的稠度 1.粘性土的稠度狀態(tài)粘性土的稠度狀態(tài)稠度是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破稠度是指土的軟硬程度或土受外力作用所引起變形或破壞的抵抗能力壞的抵抗能力, ,是粘性土最主要的物理狀態(tài)特征是粘性土最主要的物理狀態(tài)特征 0半固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)

19、塑限塑限P液限液限L粘性土由某一種狀態(tài)過渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱為粘性土由某一種狀態(tài)過渡到另一狀態(tài)的界限含水量稱為土的稠度界限，可分為：液限，塑限，縮限土的稠度界限，可分為：液限，塑限，縮限固態(tài)固態(tài)縮限縮限sn土的稠度狀態(tài)可分為：（1）固態(tài)：固體中含有強(qiáng)結(jié)合水,烘干時(shí)，固體的體積不發(fā)生變化（2）半固態(tài)：土質(zhì)堅(jiān)硬，含有少量的弱結(jié)合水和強(qiáng)結(jié)合水（3）可塑狀態(tài)：指泥團(tuán)或泥塊可以任意地改變其形狀而體積基本不變，造型能不塌不裂。（4）流動(dòng)狀態(tài)：含有大量的自由水0半固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)塑限塑限P液限液限L固態(tài)固態(tài)縮限縮限s液塑限聯(lián)合測(cè)定儀液塑限聯(lián)合測(cè)定儀下沉深度為下沉深度為17mm

20、所對(duì)應(yīng)的含水量為液限所對(duì)應(yīng)的含水量為液限; ;下沉深度為下沉深度為2mm處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限處所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限 2.粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)塑性指數(shù)IP是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值(省去省去%)，即土處在可塑狀態(tài)的即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍含水量變化范圍說明：說明：塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力塑性指數(shù)的大小取決于土顆粒吸附結(jié)合水的能力, ,即與即與土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多土中粘粒含量有關(guān)。粘粒含量越多, ,塑性指數(shù)就越高塑性指數(shù)就越高 說明：液性指數(shù)表征土的天然含水量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)說明：液性指數(shù)表征土的天然含水

21、量與界限含水量間的相對(duì)關(guān)系。當(dāng)系。當(dāng)IL0時(shí)時(shí), ,P, ,土處于堅(jiān)硬狀態(tài)土處于堅(jiān)硬狀態(tài); ;當(dāng)當(dāng)IL1時(shí)時(shí), ,L, ,土處土處于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)于流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)IL值可以直接判定土的軟硬狀態(tài)值可以直接判定土的軟硬狀態(tài) PLpI液性指數(shù)液性指數(shù)IL是粘性是粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比 PPLII狀態(tài)狀態(tài)液性指數(shù)液性指數(shù)堅(jiān)硬堅(jiān)硬硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑流塑流塑IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL1n三、例題分析三、例題分析 n【例】某砂土試樣某砂土試樣, ,試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度試驗(yàn)測(cè)定土粒相對(duì)密度Gs=2.7, ,含水

22、量含水量=9.43%, ,天然密度天然密度=1.66/cm3。已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱已知砂樣最密實(shí)狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量得干砂質(zhì)量ms1=1.62kg, ,最疏松狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量最疏松狀態(tài)時(shí)稱得干砂質(zhì)量ms2=1.45kg。求此砂土的相對(duì)密度求此砂土的相對(duì)密度Dr, ,并判斷砂土所處的密并判斷砂土所處的密實(shí)狀態(tài)實(shí)狀態(tài) 【解答】解答】78. 0166. 1)0943. 01 (7 . 21)1 (sGe砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土在天然狀態(tài)下的孔隙比砂土最小孔隙比砂土最小孔隙比31max/62. 1cmgVmsd67.01maxmindwsGe砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比32min/45. 1cm

23、gVmsd86.01minmaxdwsGe42.0minmaxmaxeeeeDr相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度（1/3,2/31/3,2/3 中密狀態(tài)中密狀態(tài)1.4 土（巖）的工程分類n一、分類的目的和原則一、分類的目的和原則 土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同土類間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)不同土類間作有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累以及學(xué)術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的交流驗(yàn)的交流分類原則分類原則1.分類要簡(jiǎn)明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要分類要簡(jiǎn)明，既要能

24、綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測(cè)定方法簡(jiǎn)單，使用方便測(cè)定方法簡(jiǎn)單，使用方便2.土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類土的分類體系所采用的指標(biāo)要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性工程用土的不同特性n二、分類體系與方法二、分類體系與方法 分類體系：分類體系：1.建筑工程系統(tǒng)分類體系建筑工程系統(tǒng)分類體系2.工程材料系統(tǒng)分類體系工程材料系統(tǒng)分類體系側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對(duì)象為原狀土，側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對(duì)象為原狀土，例如：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范例如：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)地地基土分類方法基土分類方法側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土

25、地基側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對(duì)象為擾動(dòng)土，例如：土的分類標(biāo)準(zhǔn)工程。研究對(duì)象為擾動(dòng)土，例如：土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ145-90)工程用土的分類和公路土工試驗(yàn)規(guī)程工程用土的分類和公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ051-93)土的工程分類土的工程分類分類方法分類方法：1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002) 根據(jù)土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把根據(jù)土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把地基土（巖）分為巖石、碎石土、砂土、粉土和粘性土地基土（巖）分為巖石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大類五大類a.巖石的分類巖石的分類 顆粒間牢固粘結(jié)顆粒間牢

26、固粘結(jié), ,呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱為巖呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱為巖石，堅(jiān)硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度石，堅(jiān)硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度frk分類分類 堅(jiān)硬程度類別堅(jiān)硬程度類別飽和單軸抗壓飽和單軸抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度frk(Mpa)堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬巖較硬巖較硬巖較軟巖較軟巖軟巖軟巖極軟巖極軟巖30frk60frk6015frk305frk15frk5b.碎石土的分類碎石土的分類 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重50%的土稱為碎石土的土稱為碎石土c.砂土的分類砂土的分類 粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的顆粒含量不超過全重50%的土，且粒的土，且粒徑大于徑大

27、于0.075mm的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重50%的土稱為砂土的土稱為砂土 土的名稱土的名稱漂石漂石塊石塊石卵石卵石碎石碎石圓礫圓礫角礫角礫顆粒形狀顆粒形狀圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主棱角形為主顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于200mm的顆的顆粒含量超過全重粒含量超過全重50粒徑大于粒徑大于20mm的顆粒的顆粒含量超過全重含量超過全重50粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒的顆粒含量超過全重含量超過全重50注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配

28、由大到小以最先符合者確定碎石土的分類碎石土的分類d.粉土的分類粉土的分類 粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量不的顆粒含量不超過全重超過全重50%，塑性指數(shù)，塑性指數(shù)IP10的土稱的土稱為粉土為粉土土的名稱土的名稱礫砂礫砂粗砂粗砂中砂中砂細(xì)砂細(xì)砂粉砂粉砂顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配粒徑大于粒徑大于2mm的顆粒含量占全重的顆粒含量占全重2550注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定粒徑大于粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重50粒徑大于粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重50粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆

29、粒含量超過全重的顆粒含量超過全重85粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重的顆粒含量超過全重50砂土的分類砂土的分類e.粘性土的分類粘性土的分類 粒徑大于粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超的顆粒含量不超過全重過全重50%，塑性指數(shù)，塑性指數(shù)IP10的土稱的土稱為粘性土，粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細(xì)分為粘性土，粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細(xì)分土的名稱土的名稱粘土粘土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土塑性指數(shù)塑性指數(shù)注：塑性指數(shù)由相應(yīng)于注：塑性指數(shù)由相應(yīng)于76g圓圓錐體沉入土樣中深度為錐體沉入土樣中深度為10mm測(cè)定的液限計(jì)算而得測(cè)定的液限計(jì)算而得 IP1710IP17f.人工填土的分類人工填土的分類 由于人類活動(dòng)而形成

30、的堆積物稱為人工填土。物質(zhì)成分由于人類活動(dòng)而形成的堆積物稱為人工填土。物質(zhì)成分較雜亂較雜亂, ,均勻性較差，根據(jù)其物質(zhì)組成和成因均勻性較差，根據(jù)其物質(zhì)組成和成因, ,可分為素填土、可分為素填土、壓實(shí)填土、雜填土和沖填土壓實(shí)填土、雜填土和沖填土 2.土的分類標(biāo)準(zhǔn)土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ14590) 根據(jù)各粒組的相對(duì)含量把土分為巨粒土、含巨粒土、粗根據(jù)各粒組的相對(duì)含量把土分為巨粒土、含巨粒土、粗粒土和細(xì)粒土四大類粒土和細(xì)粒土四大類a.巨粒土和含巨粒土的分類巨粒土和含巨粒土的分類 巨粒土和含巨粒土按土中粒徑大于巨粒土和含巨粒土按土中粒徑大于60mm的巨粒含量區(qū)分。的巨粒含量區(qū)分。若土中巨粒含量多于若土中

31、巨粒含量多于50%, ,屬于巨粒土；若土中巨粒含量在屬于巨粒土；若土中巨粒含量在15%50%之間，屬于含巨粒土之間，屬于含巨粒土b.粗粒土的分類粗粒土的分類 巨粒含量少于巨粒含量少于15%，剔除巨粒后，若土中粒徑大于，剔除巨粒后，若土中粒徑大于0.075mm的粗粒含量多于余土的的粗粒含量多于余土的50%，屬于粗粒土。粗粒土，屬于粗粒土。粗粒土分為礫類土和砂類土兩類分為礫類土和砂類土兩類c.細(xì)粒土的分類細(xì)粒土的分類 土中粒徑小于土中粒徑小于0.075mm的細(xì)粒含量多于或等于的細(xì)粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于且粗粒含量少于25%的土屬于細(xì)粒土。的土屬于細(xì)粒土。圖中液限為圖中液限為17mm液

32、限液限細(xì)粒土按塑性圖進(jìn)行細(xì)分細(xì)粒土按塑性圖進(jìn)行細(xì)分n三、例題分析三、例題分析n【例】下圖為某三種土下圖為某三種土A、B、C的顆粒級(jí)配曲線的顆粒級(jí)配曲線, ,試按試按地基規(guī)范分類法確定三種土的名稱地基規(guī)范分類法確定三種土的名稱 【解答】解答】A土土: :從從A土級(jí)配曲線查得土級(jí)配曲線查得, ,粒徑小于粒徑小于2mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的67%、粒徑小于粒徑小于0.075mm占總土質(zhì)量的占總土質(zhì)量的21%, ,滿足粒徑大于滿足粒徑大于2mm的不的不超過超過50%, ,粒徑大于粒徑大于0.075mm的超過的超過50%的要求的要求, ,該土屬于砂土；該土屬于砂土；又由于粒徑大于又由于粒徑大于2m

33、m的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的33%, ,滿足粒徑大于滿足粒徑大于2mm占總土質(zhì)量占總土質(zhì)量25%50%的要求的要求, ,故此土應(yīng)命名為礫土故此土應(yīng)命名為礫土 nB土土:粒徑大于粒徑大于2mm的沒有的沒有,粒徑大于粒徑大于0.075mm占總土質(zhì)量占總土質(zhì)量的的52%,屬于砂土。按砂土分類表分類屬于砂土。按砂土分類表分類,此土應(yīng)命名為粉砂此土應(yīng)命名為粉砂nC土土:粒徑大于粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的的占總土質(zhì)量的67%,粒徑大于粒徑大于20mm的的占總土質(zhì)量的占總土質(zhì)量的13%,按碎石土分類表可得按碎石土分類表可得,該土應(yīng)命名為圓該土應(yīng)命名為圓礫或角礫礫或角礫1.5 土的壓實(shí)性n一、土的擊實(shí)試驗(yàn)

34、一、土的擊實(shí)試驗(yàn) 在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)試驗(yàn)有在試驗(yàn)室內(nèi)通過擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)試驗(yàn)有輕型和重型兩種。輕型和重型兩種。擊實(shí)筒擊實(shí)筒護(hù)筒護(hù)筒擊錘擊錘導(dǎo)筒導(dǎo)筒輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的土，擊實(shí)筒容積為的土，擊實(shí)筒容積為947cm3，擊錘質(zhì)量為擊錘質(zhì)量為2.5kg。把制備成一定把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層土料用擊錘均勻錘擊每層土料用擊錘均勻錘擊25下，下，擊錘落高為擊錘落高為30.5cm 重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于40mm的土，擊實(shí)筒容積為的土，擊實(shí)筒容積為2104cm3，擊錘質(zhì)量為擊錘質(zhì)量為4.5kg，擊錘落高為擊錘落高為45.7cm 。分五層擊實(shí)，每層分五層擊實(shí)，每層56擊。擊。根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水量計(jì)算相應(yīng)的干密度根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水量計(jì)算相應(yīng)的干密度n二、填土的擊實(shí)特性二、填土的擊實(shí)特性 影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水量、擊實(shí)功影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水量、擊實(shí)功能、土的種類和級(jí)配等能、土的種類和級(jí)配等 1.含水量的影響含水量的影響dmaxd0op當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨含水量的增加的干密度隨含水