1、土的物理性質(zhì)指標(biāo)第一章土的物理性質(zhì)及工程分類第一節(jié)土的組成與結(jié)構(gòu)一、土的組成天然狀態(tài)下的土的組成（一般分為三相）固相：土顆粒一構(gòu)成土的骨架決定土的性質(zhì)一大小、形狀、成分、組成、排列 液相：水和溶解于水中物質(zhì)氣相：空氣及其他氣體|（1）干土=固體+氣體（二相）（2）濕土=固體+液體+氣體（三相）、（3）飽和土=固體+液體（二相）二、土的固相（一）、土的礦物成分和土中的有機(jī)質(zhì)。土粒的礦物成分不同、粗細(xì)不同、形狀不同、土的性質(zhì)也不同礦物成分取決于（1）成土母巖的成分（2）所經(jīng)受的風(fēng)化作用物理風(fēng)化一一原生礦物（化學(xué)成分無變化）化學(xué)風(fēng)化一一次生胯礦物（化學(xué)成分變化）次生礦物（1）三大黏土礦物高嶺石（土）

2、伊利石（土）蒙脫石（土）（2）水溶鹽難溶：CaCO3中溶：石膏 CaSO4.2H2O易溶：NaCl kcl CaCl2 K Na 的 SoO42- CO 2-3各粒組中所含的主要礦物成分土顆粒據(jù)粒組范圍劃分不同的粒組名稱石英、長(zhǎng)石一一礫石、砂的主要礦物成分一一性質(zhì)穩(wěn)定、強(qiáng)度高云母一一薄片狀一一強(qiáng)度低、壓縮性大、易變形粘土礦物一一親水性、粘聚性、可塑性、膨脹性、收縮性（1）蒙脫石一一透水性小多個(gè)晶體層一一結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、顆粒最小、親水性（2）伊利石一一介于兩者之間，較接近蒙脫石（3）高嶺石一一顆粒相對(duì)較大一一親水性較弱晶體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定Pd粘土中的水溶鹽土中的有機(jī)質(zhì)一一親水性強(qiáng)，壓縮性大，強(qiáng)度低（二）土

3、的粒組劃分（三）土的顆粒級(jí)配顆粒大小分析試驗(yàn)一一顆分試驗(yàn)方法（1）篩分法：適用600.075mm的粗粒土（2）密度計(jì)法：適用小于0.075mm的細(xì)粒土顆粒級(jí)配曲線一一半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系級(jí)配良好與否的判別（一）定性判別（1）坡度漸變大小連續(xù)連續(xù)級(jí)配（級(jí)配曲線）（2）水平段（臺(tái)階）一一缺乏某些粒徑一一不連續(xù)級(jí)配（4）曲線形狀平緩一一粒徑變化范圍大一一不均勻一一良好（5）曲線形狀較陡一一變化范圍小一一均勻一一不良（二）定量判別（1）不均勻系數(shù)C 九u dd 2(2)曲率系數(shù)C =廠廠+圖60 10d60 d30 di0分別表示級(jí)配曲線上縱坐標(biāo)為60%30%10%時(shí)對(duì)應(yīng)粒徑第二節(jié)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的性質(zhì)：(

4、1)土三相組成中各項(xiàng)性質(zhì)(2)三相之間量的比例關(guān)系工程中常用土的物理性質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)土體工程性質(zhì)優(yōu)劣的基本指標(biāo)一、土的三相草圖土的顆粒，水，氣體混雜在一起，為分析問題方便常理想地將三相分別集中。土的三相組成示意圖二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)實(shí)測(cè)指標(biāo)(基本指標(biāo))：P W Gs試驗(yàn)得出換算指標(biāo)：據(jù)實(shí)測(cè)指標(biāo)經(jīng)換算得出Pd Ysat Y e n Sr(一)實(shí)測(cè)指標(biāo)天然土密度P物理意義：?jiǎn)挝惑w積天然的質(zhì)量m P = 一表達(dá)式：v2 .土粒比重Gs物理意義：土粒在105C110C溫度下烘至恒重時(shí)的質(zhì)量與同體積4C時(shí)純水的質(zhì)量之比表達(dá)式：G =-s V p測(cè)定方法：用比重瓶測(cè)定說明：Gs無量綱值大小取決于土粒礦物成分和

5、有機(jī)質(zhì)含量。有機(jī)質(zhì)含量多時(shí)，比重明顯減小。3土的含水量W物理意義：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。(%)表達(dá)式：叫土的物理性質(zhì)指標(biāo)(3) 測(cè)定方法：烘干法。(現(xiàn)場(chǎng)核子密度儀)(二)換算指標(biāo)：幾種不同狀態(tài)下的土的密度和重度。(1) 干密度Pd和干重密度Yd物理意義：?jiǎn)挝惑w積土中土粒的質(zhì)量。m表達(dá)式：p廣V工程應(yīng)用：在填方工程中常被作為填土設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制的指標(biāo)。(2)密度：P t飽和重度-丫 t物理意義：土在飽和狀態(tài)時(shí)；單位體積土的質(zhì)量。表達(dá)式：m + m / m + p VP satV_*V V浮重度(有效重度)Y/物理意義：土在水下，土體受水的浮力作用時(shí)，單位體積的有效重量。表達(dá)式：_ W -

6、 VysatV孔隙率與孔隙比土的孔隙率：物理意義：土體中的孔隙體積與總體積之比。表達(dá)式：n _ V x 100%孔隙比：物理意義：土體中的孔隙體積與土顆粒體積之比。V表達(dá)式：e _ VV-s說明：n:恒100%有機(jī)質(zhì)e:可1 一般 I.砂土： e=0.4-0.8 II.粘土： 0.6-1.5 III.e和n是反映土的密實(shí)程度的指標(biāo)。飽和度：Sr物理意義：指土中的體積與空隙體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示。V表達(dá)式：S _ -w x 100% r Vv工程應(yīng)用：按飽和度Sr大小砂土分為：/Sr 50%稍濕 50%80%飽和土的物理性質(zhì)指標(biāo)間的換算.w GS _r e_ G p (1 + ) G Y (1 + ) e =sw 1 =s_w 1PYe n =e +1L=Y d+nY