工程巖土模塊一

巖土體物理力學(xué)性質(zhì)及分類學(xué)習(xí)導(dǎo)圖模塊一巖土體物理力學(xué)性質(zhì)及分類

單元一巖石及其工程性質(zhì)任務(wù)一鑒別巖石在工程巖土勘察中，必須對各種巖石的巖性進(jìn)行確定，如在某高速公路K50+195～K71+803段的太陽廟村料場勘察中，勘察技術(shù)員在巖石上滴稀鹽酸巖石表面產(chǎn)生了劇烈氣泡，巖石風(fēng)化面為平滑狀及雨痕狀，其料場巖石照片如圖1-1-1-1和圖1-1-1-2所示。請根據(jù)巖石圖片確定巖石的巖性。學(xué)習(xí)情境一

圖1-1-1-1巖石風(fēng)化面

圖1-1-1-2巖石新鮮面一

巖石相關(guān)知識(shí)巖石是指經(jīng)天然產(chǎn)出的由礦物或巖屑組合而成的自然集合體。定義分類巖石巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖一

巖漿巖相關(guān)知識(shí)巖漿在地質(zhì)作用下沿著地殼薄弱帶侵入地殼或噴出地表，經(jīng)緩慢冷凝而形成巖漿巖。定義礦物成分組成巖漿巖的礦物種類很多,按礦物顏色可分為淺色礦物和暗色礦物。淺色礦物富含硅、鋁，如石英、正長石、斜長石等；暗色礦物富含鐵、鎂，如橄欖石、角閃石和黑云母等。一

巖漿巖相關(guān)知識(shí)一

巖漿巖相關(guān)知識(shí)巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖石礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小(相對大小和絕對大小)以及它們之間相互組合的關(guān)系。結(jié)構(gòu)按礦物的結(jié)晶程度分全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)按照晶粒大小分等粒結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)一

巖漿巖相關(guān)知識(shí)巖漿巖的構(gòu)造是指巖石中各種礦物集合體的排列填充方式所表現(xiàn)出來的外貌特征。構(gòu)造杏仁構(gòu)造：巖漿冷凝形成巖石過程中形成的氣孔，被后期礦物填充所形成的一種宛如杏仁構(gòu)造塊狀構(gòu)造：組成巖石的礦物排列無向、無序，在巖石中均勻分布，呈致密塊狀構(gòu)造氣孔構(gòu)造：巖漿凝固時(shí)，氣體未能及時(shí)排除，導(dǎo)致在巖石中形成許多孔洞流紋構(gòu)造：巖石中不同顏色的條紋和拉長的氣孔等沿一定方向排列表現(xiàn)出來的一種流動(dòng)特征一

巖漿巖相關(guān)知識(shí)常見巖漿巖花崗巖：主要礦物為長石、石英和斜長石，次要礦物為黑云母、角閃石?；◢弾r為深成侵入巖，大多為肉紅色、淺紅色、灰白色等，全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)或斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造輝長巖：主要礦物為斜長石、輝石，次要礦物為橄欖石、角閃石、黑云母等。輝長巖為基性深成侵入巖，大多為黑色、灰色或深灰色，全晶質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造橄欖巖：主要礦物為橄欖石，含有不定量輝石、角閃石等。橄欖巖為超基性深成侵入巖，多呈綠色、暗綠色、黑色等，全晶質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造流紋巖：主要礦物為鉀長石、石英、斜長石，次要礦物為閃長石、黑云母。流紋巖屬于噴出巖，主要為灰白色、粉紅色，半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造一

巖漿巖相關(guān)知識(shí)玄武巖:主要礦物為斜長石、輝石，次要礦物為橄欖石、角閃石等。玄武巖屬于噴出巖，一般為深灰、黑色，非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，杏仁構(gòu)造發(fā)育，具有抗壓性強(qiáng)、壓碎值低、抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是修理道路、鐵路、機(jī)場跑道所用石料中最好的材料閃長巖：主要礦物為斜長石、角閃石，次要礦物為輝石、黑云母、石英、鉀長石。閃長巖為中性深成侵入巖，多為灰白色灰綠色、肉紅色，常為中粒等粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。安山巖：主要礦物為斜長石、輝石角閃石、黑云母。安山巖

為中性噴出巖，紅褐色、淺褐色或灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造或氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造。二

沉積巖相關(guān)知識(shí)沉積巖是在常溫常壓下，由巖石風(fēng)化產(chǎn)物、火山灰、有機(jī)物質(zhì)等碎屑物質(zhì)經(jīng)水、風(fēng)、冰川等的搬運(yùn)，沉積在大陸或海洋低洼地帶，再經(jīng)壓、密膠等結(jié)固硬化而成的巖石。定義形成搬運(yùn)階段成巖階段沉積階段風(fēng)化階段01020304一

沉積巖相關(guān)知識(shí)?碎屑物質(zhì)?自生礦物?次生礦物?有機(jī)質(zhì)及生物殘骸?膠結(jié)物沉積巖的物質(zhì)組成膠結(jié)物類型主要物質(zhì)成分工程性質(zhì)硅質(zhì)膠結(jié)石英、蛋白石等膠結(jié)成的巖石最堅(jiān)硬鐵質(zhì)膠結(jié)赤鐵礦、褐鐵礦等膠結(jié)成的巖石強(qiáng)度僅次于硅質(zhì)膠結(jié)的巖石鈣質(zhì)膠結(jié)方解石、白云石等膠結(jié)成的巖石遇酸性水時(shí)，極易溶解。泥質(zhì)膠結(jié)黃褐色、灰黃色黏土礦物膠結(jié)成的巖石極易軟化。石膏質(zhì)膠結(jié)CaSO4膠結(jié)成的巖石硬度小，膠結(jié)不緊密常見膠結(jié)物特征一

沉積巖相關(guān)知識(shí)生物結(jié)構(gòu)是指巖石中多數(shù)或全部由生物遺體所組成的結(jié)構(gòu)，如生物碎屑結(jié)構(gòu)、貝殼結(jié)構(gòu)等。（4）生物結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)晶結(jié)構(gòu)是指由化學(xué)沉淀或重結(jié)晶所形成的結(jié)構(gòu)，是白云巖、灰?guī)r等化學(xué)結(jié)晶的主要結(jié)構(gòu)。（3）化學(xué)結(jié)晶結(jié)構(gòu)泥質(zhì)結(jié)構(gòu)是指由粒徑小于0.005mm的細(xì)顆粒黏土礦物經(jīng)膠結(jié)而成的結(jié)構(gòu)，是頁巖、泥巖等粘土巖的主要結(jié)構(gòu)。（2）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)是指母巖經(jīng)機(jī)械破碎或在搬運(yùn)過程中形成的碎屑物質(zhì)經(jīng)膠結(jié)物黏結(jié)而形成的結(jié)構(gòu)。（1）碎屑結(jié)構(gòu)020401結(jié)構(gòu)03一

沉積巖相關(guān)知識(shí)（1）層理構(gòu)造是沉積巖在形成過程中，由于沉積環(huán)境的變化導(dǎo)致沉積物的成分、顏色、顆粒大小及形狀等在垂直方向發(fā)生變化而顯示出來的成層現(xiàn)象。層面構(gòu)造是指未固結(jié)的沉積物，由于搬運(yùn)介質(zhì)的機(jī)械原因、自然條件的變化或生物活動(dòng)等，在層面上留下痕跡并被保存下來，在巖層層面上形成的構(gòu)造特征。構(gòu)造一

沉積巖相關(guān)知識(shí)

水平層理斜層理交錯(cuò)層理沉積巖層理構(gòu)造類型

一

沉積巖相關(guān)知識(shí)沉積巖層面構(gòu)造類型

一

沉積巖相關(guān)知識(shí)沉積巖層面構(gòu)造類型

一

沉積巖相關(guān)知識(shí)常見沉積巖的特征

一

沉積巖相關(guān)知識(shí)常見沉積巖的特征

一

沉積巖相關(guān)知識(shí)常見沉積巖的特征

一

沉積巖相關(guān)知識(shí)常見沉積巖的特征

三

變質(zhì)巖相關(guān)知識(shí)地殼中的原巖（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖），由于地殼運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)等導(dǎo)致周圍物理化學(xué)環(huán)境的改變，使原巖在高溫、高壓條件及其他化學(xué)因素的影響下，在固體狀態(tài)下發(fā)生變質(zhì)作用而形成的新巖石，稱為變質(zhì)巖。定義類型動(dòng)力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用010203三

變質(zhì)巖相關(guān)知識(shí)變質(zhì)礦物殘留礦物成分變余結(jié)構(gòu)是指某些巖石經(jīng)過變質(zhì)作用以后，由于重結(jié)晶作用不完全，原巖中的某些礦物成分和結(jié)構(gòu)特征被保留下來形成的結(jié)構(gòu)。變晶結(jié)構(gòu)是指原巖在變質(zhì)作用過程中，原巖中的各種礦物重結(jié)晶所形成的結(jié)構(gòu)。變晶結(jié)構(gòu)是變質(zhì)巖中最主要的結(jié)構(gòu)。碎裂結(jié)構(gòu)是指原巖受擠壓應(yīng)力作用，導(dǎo)致原巖中的礦物顆粒發(fā)生彎曲、破裂，甚至破碎成碎塊或粉末狀后，又被膠結(jié)在一起形成的結(jié)構(gòu)。如糜棱結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)三

變質(zhì)巖相關(guān)知識(shí)（1）千枚狀構(gòu)造（2）板狀構(gòu)造（3）片狀構(gòu)造（5）塊狀構(gòu)造（4）條帶狀構(gòu)造構(gòu)造三

變質(zhì)巖相關(guān)知識(shí)常見變質(zhì)巖的特征三

變質(zhì)巖相關(guān)知識(shí)常見變質(zhì)巖的特征三

變質(zhì)巖相關(guān)知識(shí)常見變質(zhì)巖的特征任務(wù)二

巖石的工程分類與物理力學(xué)性質(zhì)在某高速公路K50+195～K71+803段的太陽廟村料場勘察中，勘察技術(shù)員在料場現(xiàn)場調(diào)查情況如下：巖石為石灰?guī)r，巖質(zhì)新鮮，偶見風(fēng)化痕跡，用地質(zhì)錘錘擊聲音清脆，有回彈，震手，難擊碎，基本無吸水反應(yīng)。通過取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，得出試驗(yàn)指標(biāo)平均值數(shù)據(jù)見表1-1-2-1。請根據(jù)調(diào)查情況，對料場巖石進(jìn)行分類，根據(jù)巖樣室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)平均值數(shù)據(jù)，對料場石料原巖質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。學(xué)習(xí)情境一一、巖石的工程分類相關(guān)知識(shí)1.巖石的風(fēng)化程度，根據(jù)巖石的顏色、破碎程度、強(qiáng)度等的變化來判斷巖石的風(fēng)化程度強(qiáng)弱，見下表。一、巖石的工程分類相關(guān)知識(shí)2.巖石按堅(jiān)硬程度定性劃分，見下表。二、巖石的物理性質(zhì)相關(guān)知識(shí)1.巖石的相對密度及密度（1）巖石相對密度：巖石的相對密度是指巖石固體部分（不含孔隙）的質(zhì)量與同體積水在4℃時(shí)質(zhì)量的比值，無單位。（2）巖石的密度巖石的密度是指巖石單位體積的質(zhì)量，它等于巖石試件的總質(zhì)量（含孔隙中水的質(zhì)量）與其總體積（含孔隙體積）之比，單位g/cm3或kg/m3。2.巖石的空隙性將巖石中包含著不同數(shù)量的孔隙和裂隙統(tǒng)稱為空隙，用空隙率來表示空隙發(fā)育程度。巖石的空隙率是指巖石中空隙的體積與巖石總體積的比值。常以百分?jǐn)?shù)表示，即：

式中：n——巖石的空隙率，%。

——巖石中空隙的體積，cm3。

——巖石的總體積，cm3。二、巖石的物理性質(zhì)相關(guān)知識(shí)3.巖石的吸水性

巖石的吸水性是指巖石吸收水分的性能，常以吸水率、飽水率兩個(gè)指標(biāo)來表示。

（1）巖石的吸水率（

）

巖石的吸水率是指巖石在常壓條件下吸水能力，在數(shù)值上等于巖石所吸水分的質(zhì)量與干燥巖石質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)表示，即：

（2）巖石的飽水率（

）

巖石的飽水率是指在高壓（15Mpa）或真空條件下巖石的吸水能力，仍以巖石所吸水分的質(zhì)量與干燥巖石質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)表示。4.巖石的抗凍性

巖石的空隙中有水存在時(shí)，水一結(jié)冰，體積膨脹，則產(chǎn)生較大的膨脹力，使巖石的構(gòu)造等遭破壞。巖石抵抗這種冰凍作用的能力，稱為巖石的抗凍性。三、巖石的力學(xué)性質(zhì)相關(guān)知識(shí)

巖石的力學(xué)性質(zhì)是指巖石在外力作用下所表現(xiàn)出來的性質(zhì)。巖石抵抗外力破壞的能力，稱為巖石的強(qiáng)度，也是巖石的主要力學(xué)性質(zhì)之一。巖石的力學(xué)性質(zhì)有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和巖石的軟化性。

（1）巖石抗壓強(qiáng)度

巖石抗壓強(qiáng)度是指巖石在單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石受壓達(dá)到破壞時(shí)的極限應(yīng)力,即:

（2）巖石的軟化性

巖石的軟化性是指巖石在浸水和風(fēng)化后，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低的性能。巖石的軟化性主要取決于巖石的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征。三、巖石的力學(xué)性質(zhì)相關(guān)知識(shí)

（3）巖石抗拉強(qiáng)度

巖石抗拉強(qiáng)度是指巖石在單向受拉條件下拉斷時(shí)的極限應(yīng)力值。巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，一般為抗壓強(qiáng)度的3%～5%。

（4）巖石抗彎強(qiáng)度

巖石抗彎強(qiáng)度是指巖石在受彎條件下折斷時(shí)的極限應(yīng)力值。巖石的抗彎強(qiáng)度也遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，一般為抗壓強(qiáng)度的7%～12%。（5）巖石抗剪強(qiáng)度巖石抗剪強(qiáng)度是指巖石抵抗剪切破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石受剪破壞時(shí)剪切面上的極限剪應(yīng)力。請根據(jù)《天然建筑材料勘察規(guī)程》（YS/T52072019）對砌石料原巖質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，見表1-1-2-7，判斷太陽廟村料場石料是否能作為該高速公路沿線砌石料。例題解：根據(jù)學(xué)習(xí)情境中試驗(yàn)指標(biāo)平均值數(shù)據(jù)表1-1-2-1，可計(jì)算出干密度、吸水率、飽和抗壓強(qiáng)度、軟化系數(shù)。計(jì)算如下：①干密度：請根據(jù)《天然建筑材料勘察規(guī)程》（YS/T52072019）對砌石料原巖質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，見表1-1-2-7，判斷太陽廟村料場石料是否能作為該高速公路沿線砌石料。例題

②吸水率：

③飽和抗壓強(qiáng)度：

④干燥抗壓強(qiáng)度：

⑤軟化系數(shù)：

由上可知該料場原巖干密度為2.6g/cm2>2.4g/cm2，飽和抗壓強(qiáng)度為95.9MPa>30MPa，吸水率為7.7<10%，軟化系數(shù)為0.92>0.75。故該料場巖石滿足砌石料原巖質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，太陽廟村料場石料能作為該高速公路沿線砌石料。單元二

土的工程性質(zhì)及分類任務(wù)一

土的三相組成某一級公路,在K5+200處有一小橋,該橋下部結(jié)構(gòu)采用重力式橋臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板。在橋臺(tái)施工完成后,要進(jìn)行臺(tái)背回填,該路段料場土料為砂礫土,請根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),判斷該土料是否滿足填筑要求。學(xué)習(xí)情境一認(rèn)識(shí)土的三相組成相關(guān)知識(shí)土固相液相氣相

土是由固體顆粒、水和氣體三部分組成的，稱為土的三相系。1土中固體顆粒（1）土顆粒的大小相關(guān)知識(shí)粒組劃分1土中固體顆粒（2）土的粒度成分相關(guān)知識(shí)土的粒度成分:土中各個(gè)粒組的相對含量(以占干土質(zhì)量的百分比表示)，或者說是不同粒組以不同數(shù)量的配合，故又稱為顆粒級配。粒度成分的測定方法：粒度成分表示方法篩分法沉降分析法聯(lián)合測定法1土中固體顆粒（3）粒度成分表示方法相關(guān)知識(shí)

表格法1土中固體顆粒（3）粒度成分表示方法相關(guān)知識(shí)累計(jì)曲線法1土中固體顆粒（3）粒度成分表示方法相關(guān)知識(shí)d10

--累計(jì)曲線上累計(jì)百分含量分別為10％時(shí)所對應(yīng)的粒徑；d30

--累計(jì)曲線上累計(jì)百分含量分別為30％時(shí)所對應(yīng)的粒徑；d60

--累計(jì)曲線上累計(jì)百分含量分別為60％時(shí)所對應(yīng)的粒徑。

d10稱為有效粒徑，

d60稱為限制粒徑，d30稱為中間粒徑。規(guī)范規(guī)定：Cu≥5，且Cc=1～3時(shí)，級配良好，否則，不良級配。2土中的水相關(guān)知識(shí)

土中的水結(jié)合水自由水強(qiáng)結(jié)合水(吸著水)毛細(xì)水

重力水弱結(jié)合水(薄膜水)固態(tài)水氣態(tài)水1.該小橋臺(tái)背回填前,試驗(yàn)員在所定料場中取有代表性的土樣,進(jìn)行篩分試驗(yàn),請完成以下工作。(1)請根據(jù)篩分結(jié)果,填寫顆粒大小分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(表1-2-4),并繪制粒度成分累計(jì)曲線。(2)根據(jù)顆粒分析試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算土粒的級配指標(biāo),判斷該土料是否滿足填筑要求。課后習(xí)題課后習(xí)題顆粒分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表課后習(xí)題粒度成分累計(jì)曲線任務(wù)二測定土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)某一級公路,樁號(hào)K4+100~K5+800為土方路基填筑段,施工前對填方區(qū)域天然地面下10cm進(jìn)行清理,并按規(guī)定整平碾壓密實(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,填方邊坡坡度采用1∶1.5,路基填筑采用水平分層填筑,每層松鋪厚度不大于30cm,路基填筑寬度每側(cè)寬超出填筑設(shè)計(jì)寬度50cm,壓實(shí)度不小于設(shè)計(jì)值。在第一層碾壓完成后,在施工現(xiàn)場進(jìn)行了壓實(shí)程度檢測,根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取樣規(guī)定,判斷檢測點(diǎn)的壓實(shí)質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。學(xué)習(xí)情境一土的三相圖相關(guān)知識(shí)土是土粒（固相），水（液相）和空氣（氣相）三者所組成的，土的物理性質(zhì)就是研究三相的質(zhì)量與體積間的相互比例關(guān)系以及固、液兩相相互作用表現(xiàn)出來的性質(zhì)。SWA土的三相圖相關(guān)知識(shí)1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（1）土的比重相關(guān)知識(shí)土粒的質(zhì)量（或重量）與同體積4℃純水的質(zhì)量（或重量）之比，其表達(dá)式為：

常用比重瓶法測定。測定方法1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（2）土的密度相關(guān)知識(shí)天然密度：天然狀態(tài)下土的密度稱為天然密度,以下式表示。

常用環(huán)刀法、灌砂法等測定。測定方法1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（2）土的密度相關(guān)知識(shí)干密度：土的干密度是指土的孔隙中完全沒有水時(shí)單位體積土的質(zhì)量,即固體顆粒的質(zhì)量與土的總體積之比值,以下式表示。

1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（2）土的密度相關(guān)知識(shí)飽和密度：土的孔隙完全被水充滿時(shí),單位體積土的質(zhì)量稱為飽和密度,以下式表示。

1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（2）土的密度相關(guān)知識(shí)浮密度：土的浮密度又稱為有效密度,是指土受水的浮力時(shí)單位體積土的質(zhì)量,以下式表示。

1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（3）土的含水性相關(guān)知識(shí)含水率：土中所含水分的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比,一般用百分率表示,即:

常用烘干法、酒精燃燒法等測定。測定方法1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（3）土的含水性相關(guān)知識(shí)飽和度：土中水的體積與孔隙體積之比,以百分?jǐn)?shù)表示,即:

1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（4）土的孔隙性相關(guān)知識(shí)孔隙比：孔隙比是指土中孔隙體積與固體顆粒的體積之比值,以小數(shù)表示,即:

1土的物理性質(zhì)指標(biāo)（4）土的孔隙性相關(guān)知識(shí)孔隙率：孔隙率是指土的孔隙體積與土體積之比,或單位體積土中孔隙的體積,以百分?jǐn)?shù)表示,即:

2基本物理性質(zhì)指標(biāo)間的互相關(guān)系（1）孔隙比與孔隙率的關(guān)系相關(guān)知識(shí)或

2基本物理性質(zhì)指標(biāo)間的互相關(guān)系（2）干密度與天然密度和含水率的關(guān)系相關(guān)知識(shí)2基本物理性質(zhì)指標(biāo)間的互相關(guān)系（3）孔隙比與比重和干密度的關(guān)系相關(guān)知識(shí)2基本物理性質(zhì)指標(biāo)間的互相關(guān)系（4）飽和度與含水率、比重和孔隙比的關(guān)系相關(guān)知識(shí)1.該路段路基壓實(shí)一層后,根據(jù)規(guī)定的檢測頻率取樣,分別進(jìn)行密度和含水率測定,請?zhí)顚憸y定點(diǎn)的密度和含水率試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(表1-2-6)。課后習(xí)題課后習(xí)題某一級公路,樁號(hào)K6+130~K8+800為土方路基填筑段,填土高度為0~60cm,邊坡坡度采用1∶1.5,該段路基填筑土源為挖方路段挖出的細(xì)粒土。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取樣規(guī)定,判斷該土料是否可以作為路基填料。學(xué)習(xí)情境二1黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)相關(guān)知識(shí)黏性土的物理狀態(tài)常以稠度來表示。稠度的含義是指土體在各種不同的濕度條件下,受外力作用后所具有的流動(dòng)程度。

1黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)相關(guān)知識(shí)1黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)（1）液限相關(guān)知識(shí)液限：是指黏性土呈液態(tài)與塑態(tài)之間的界限含水率。我國目前一般采用液塑限聯(lián)合測定儀來測定黏性土的液限。

（2）塑限：是指黏性土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的界限含水率。

：

（3）縮限：是指黏性土呈半固態(tài)與固態(tài)之間的界限含水率。

1黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)（4）塑性指數(shù)相關(guān)知識(shí)塑性指數(shù)是指黏性土與粉土的液限與塑限的差值,去掉百分?jǐn)?shù),記為IP。

1黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)（5）液性指數(shù)相關(guān)知識(shí)液性指數(shù)是指黏性土的天然含水率和塑限的差值與液限和塑限差值之比,用小數(shù)表示,即:

1.該段路基在填筑前,于挖方路段取樣做界限含水率試驗(yàn),請根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,填寫試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(表1-2-9),并繪制錐入深度與含水率關(guān)系圖(圖1-2-8)。課后習(xí)題課后習(xí)題課后習(xí)題任務(wù)三測定土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)某一級公路,在K2+600處有一小橋,對該橋1號(hào)墩進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),由于基礎(chǔ)承受荷載較小,從經(jīng)濟(jì)性和施工技術(shù)方面考慮采用鋼筋混凝土淺基礎(chǔ)。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),分析該地基在荷載作用下的壓縮變形情況。學(xué)習(xí)情境一1標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)相關(guān)知識(shí)分級加載，待到壓縮量穩(wěn)定，測量在每級荷載作用下的土樣壓縮高度。水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水石試樣加壓板百分表P0→0P1→△h1P2→△h2Pi→△hi……試驗(yàn)原理壓力（KPa)050100200300400變形量（mm）00.4800.8081.2321.5351.726孔隙比e0.780？？？？？e0e1h1△h1P1h0外荷載P1

VV0VS0VV1VS1e2h2△h2P2VV2VS2外荷載P2

v0v1v2壓力（KPa)050100200300400變形量（mm）00.4800.8081.2321.5351.726孔隙比e0.7800.7640.7080.6910.6640.5941標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)相關(guān)知識(shí)1標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)相關(guān)知識(shí)01002003004000.60.70.80.91.0eP（kPa）01002003004000.60.70.80.91.0e壓縮曲線壓縮指標(biāo)——壓縮系數(shù)土的類別a1-2(MPa-1)高壓縮性土＞0.5中壓縮性土0.1-0.5低壓縮性土<0.101002003004000.60.70.80.91.0e△P單位KPa-1壓縮指標(biāo)——壓縮模量壓縮模量是指土體在無側(cè)膨脹條件下受壓時(shí)，豎向壓應(yīng)力增量與相應(yīng)應(yīng)變之比值?！鱬=p2-p1外荷載P1

VV1=e1VS1=1VV2=e2外荷載P2

VS2=12荷載試驗(yàn)和變形模量（1）現(xiàn)場荷載試驗(yàn)方法相關(guān)知識(shí)2

荷載試驗(yàn)和變形模量（1）現(xiàn)場荷載試驗(yàn)方法相關(guān)知識(shí)2荷載試驗(yàn)和變形模量（2）土的變形模量相關(guān)知識(shí)某一級公路,樁號(hào)K1+000~K2+500為粉質(zhì)黏土路段,土基多呈軟塑~可塑狀,厚度一般1.5~3.0m,局部可達(dá)3.0~6.0m,軟塑狀土層主要分布于山間洼地及溝谷內(nèi),可塑狀土層主要分布于溝谷坡腳。需要通過試驗(yàn)手段測定抗剪強(qiáng)度,再結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)等方法確定軟土的承載力特征值,對土基的工程適宜性做出評價(jià)。學(xué)習(xí)情境二1土的抗剪強(qiáng)度相關(guān)知識(shí)2庫倫強(qiáng)度定律相關(guān)知識(shí)3莫爾--庫倫強(qiáng)度定律相關(guān)知識(shí)3莫爾--庫倫強(qiáng)度定律（1）土的應(yīng)力狀態(tài)相關(guān)知識(shí)3莫爾--庫倫強(qiáng)度定律（2）土的極限平衡狀態(tài)相關(guān)知識(shí)3莫爾--庫倫強(qiáng)度定律（2）土的極限平衡狀態(tài)相關(guān)知識(shí)莫爾-庫侖強(qiáng)度理論表達(dá)式－極限平衡條件3莫爾--庫倫強(qiáng)度定律（2）土的極限平衡狀態(tài)相關(guān)知識(shí)莫爾-庫侖強(qiáng)度理論表達(dá)式－極限平衡條件某一級公路,樁號(hào)K2+600~K3+823為土方路基填筑段,填土高度為0~80cm,邊坡坡度采用1∶1.5,該段路基填筑土源為取土場取土,填筑前進(jìn)行了土工試驗(yàn),符合使用要求。土方由自卸車自料場運(yùn)至填方路基,路基填筑采用分層填筑,每層松鋪厚度不大于30cm,壓實(shí)度不小于設(shè)計(jì)值。請根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),判斷路基壓實(shí)質(zhì)量。學(xué)習(xí)情境三1土的壓實(shí)性概念相關(guān)知識(shí)

壓（擊）實(shí)：指采用人工或機(jī)械對土施以夯擊、振動(dòng)作用,使土在短時(shí)間內(nèi)壓實(shí)變密,獲得最佳結(jié)構(gòu),以改善和提高土的力學(xué)強(qiáng)度的性能,或者稱為土的擊實(shí)性2擊實(shí)試驗(yàn)相關(guān)知識(shí)擊實(shí)試驗(yàn)是研究土的壓實(shí)性能的室內(nèi)試驗(yàn)方法。擊實(shí)是指對土瞬時(shí)地重復(fù)施加一定的機(jī)械功能使土體變密的過程。研究壓實(shí)目的：揭示壓實(shí)作用下土的干密度、含水率和壓實(shí)功三者之間的關(guān)系和基本規(guī)律，以最小的能量消耗獲得最大的壓實(shí)密度。用以指導(dǎo)路基的施工、控制路基施工的質(zhì)量。3土的壓實(shí)特性分析相關(guān)知識(shí)擊實(shí)試驗(yàn)所得到的擊實(shí)曲線如圖所示,是研究土的壓實(shí)特性的基本關(guān)系圖。從圖中可見,擊實(shí)曲線(曲線)上有一峰值,此處的干密度最大,稱為最大干密度。與之對應(yīng)的土樣含水率則稱為最佳含水率4壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用相關(guān)知識(shí)

a.粘性土存在最佳含水率

，在填土施工中應(yīng)該將土料的含水率控制在

左右，以期得到，通常取

b.工程上常采用壓實(shí)度Dc控制壓實(shí)質(zhì)量（作為填方密度控制標(biāo)準(zhǔn)）1.該公路K2+600~K3+823路段,在土方填筑前,試驗(yàn)員在取土場中取代表性土樣做擊實(shí)試驗(yàn)。請根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,填寫擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(表1-2-14),繪制擊實(shí)曲線(圖1-2-37)并確定該土料的最大干密度和最佳含水率。課后習(xí)題課后習(xí)題課后習(xí)題任務(wù)四

認(rèn)識(shí)土的工程分類某一級公路,樁號(hào)K6+130~K8+800為土方路基填筑段,依據(jù)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123—2019)、《公路