土的基本工程性质
2.3土的工程地质性质
1)碎石土与砂土的结构类型——单粒结构 单粒结构是砂、砾等粗粒土在沉积过程中形成的 代表性结构类型。 粗大的土粒在水中或空气中受自重下落堆积，土 粒间的分子引力很小，粒间几乎没有相互连结作 用，只是细粒砂土在潮湿时存在毛细水连结。 由于土粒堆积时的速度及受力条件不同，单粒结 构可以分成疏松的与紧密的两种。 单粒结构的特征是颗粒之间为点与点的接触，如 图2.7所示。
研究土体构造的工程意义 土体构造反映土体的力学性质和其他工程性质的 各向异性或土体的不均匀性。 土体的构造特征是决定勘探、取样或原位测试布 臵方案和数量的重要因素之一。
2土的物理力学性质
土的物理力学性质主要有土的密度、土的含水性、土的孔隙性、 土的抗剪性和土的压缩性。 (1)砾石类土的性质 砾石类土又称卵砾土，颗粒粗大，主要由岩石碎屑或石英、长石 等原生矿物组成，呈单粒结构及块石状和假斑状构造，具有孔隙 大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大的特点。 与黏粒的含量及孔隙中充填物性质和数量有关:典型的流水沉积 的砾石类土，分选较好，孔隙中充填少量砂粒，透水性最强，压 缩性最低，抗剪强度最大; 基岩风化碎石和山坡堆积碎石类土，分选较差，孔隙中充填大 量砂粒、细小的粉土颗粒和黏土颗粒，透水性相对较弱，内摩擦 角较小，抗剪强度较低，压缩性稍大。 总的说来:砾石类土一般构成良好地基，但由于透水性强，常使 基坑涌水量大，坝基、渠道渗漏。
注：(土的粒度成分、结构、构造及土的分类均已在土力学中介绍， 此不重复，转本课件第28帧我国主要特殊土的工程地质特征)
土的粒度成分
土粒的大小通常以直径的大小来表示，简称粒径， 又称粒度，以“mm“为单位。介于一定范围的土 粒，称为粒组，或称粒级。
土的粒度成分：是指土中不同粒组颗粒的相对含 量，用不同粒组颗粒的重量占该土颗粒的总重量 的百分比来表示，是决定土的工程性质的主要内 在因素之一，是土的类型划分依据。
第二章土的工程性质及分类
For personal use only in study and research; not for commercial use第二章土的性质及工程分类土的性质包括：物理性质、力学性质、水理性质、工程性质。
土是由固体颗粒、水和空气组成的三相体系。
由于三相比例的不同，决定了土的物理性质（轻重、疏密、干湿、软硬）。
土的物理性质又决定了土的力学性质，因此土的物理性质是我们研究的主要特性之一。
本章主要介绍土的组成及土的结构土的物理性质指标无粘性土的密实度粘性土的物理特性土的渗透性及渗流土的动力特性地基(岩)土的工程分类2.1概述土是风化的产物，是由固体颗粒、水和空气组成的三相体系，下面看三相组成示意图。
在外力作用下，土体并不显示为一般固体的特性，也不表现为一般液体的特性，因此，在研究土的工程性质时，既有别于固体力学，也有别于液体力学。
2.2土的三相组成及土的结构2.2.1 土的组成一、土的固体颗粒土的固体颗粒的大小和形状，矿物成分及其组成情况，是决定土的物理力学性质的重要因素。
2.2.1.1土的矿物成分矿物成分分为原生矿物、次生矿物2.2.1.2土粒粒组自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质也相应地发生变化。
例如，土的性质随着粒径的变细，可由无粘性变化到有粘性。
因此可以将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干组，各个粒组，随着分界尺寸的不同而呈现一定质的变化，划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
目前我国常用的土粒粒组划分方法，按照界限粒径的大小，将土粒分为六个组：漂石（块石）（＞200）、卵石（碎石）（200～60）、圆砾（角砾）（60～2）砂粒（2～0.075）、粉粒（0.075～0.005）和粘粒＜0.005（注漂石、卵石、圆砾是一定磨圆形状、圆形或亚圆形）土中土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。
如何来分析土中的颗粒级配情况，通常用筛分法与水分法两种。
土的工程地质性质 如残积土、坡积土
土的工程地质性质一、土的成因类型特征根据土的地质成因，土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积及冰水沉积土和风积土等类型。
一定成因类型的土具有一定的沉积环境、具有一定的土层空间分布规律和一定的土类组合、物质组成及结构特征.但同一成因类型的土，在沉积形成后，可能遭到不同的自然地质条件和人为因素的变化,而具有不同的工程特性。
1. 残积土形成原因：岩石经风化后未被搬运的原岩风化剥蚀后的产物,其分布主要受地形的控制，如在宽广的分水岭地带及平缓的山坡，残积土较厚.工程特征：一般呈棱角状，无层理构造,孔隙度大;存在基岩风化层（带),土的成分和结构呈过渡变化.工程地质问题：（1）建筑物地基不均匀沉降,原因土层厚度、组成成分、结构及物理力学性质变化大，均匀性差，孔隙度较大；（2）建筑物沿基岩面或某软弱面的滑动等不稳定问题，原因原始地形变化大,岩层风化程度不一.2. 坡积土形成原因：经雨雪水洗刷、剥蚀、搬运，及土粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物，一般分布在坡腰上或坡脚下,上部与残积土相接。
工程特征：具分选现象；下部多为碎石、角砾土；上部多为粘性土；土质（成分、结构)上下不均一，结构疏松，压缩性高，土层厚度变化大。
工程地质问题：建筑物不均匀沉降；沿下卧残积层或基岩面滑动等不稳定问题.3。
洪积土形成原因：碎屑物质经暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流挟带在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体.山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后,因水流流速骤减而呈扇形沉积体，称洪积扇.工程特征：具分选性；常具不规划的交替层理构造，并具有夹层、尖灭或透镜体等构造；近山前洪积土具有较高的承载力,压缩性低；远山地带，洪积物颗粒较细、成分较均匀、厚度较大。
工程地质问题：洪积土一般可作为良好的建筑地基,但应注意中间过渡地带可能地质较差，因为粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼泽地带,且存在尖灭或透镜体。
各种土的工程性质
软土处理
预压固结、换土垫层法、深层搅拌法等
冻土
定义：温度≤0℃，并含有冰的岩土体 冻土的分类
季节性冻土 受季节影响，冬冻夏融，呈周期性冻结和融 化的土 连续三年冻结而融化的土
湿陷性黄土地基的处理
湿陷性黄土地基处理的目的:
主要是改善土的物理性质，消除或减少地基因浸水而
引起的湿陷变形
常用的地基处理方法：
换土垫层法 强夯法 土（或灰土或水泥土）桩挤密法 预浸水法
深基础或桩基础
膨 胀 土
1 膨胀土的定义与分布
定义：含有大量的强亲水性矿物成分，同时具有显著 吸水膨胀和失水收缩往复可逆变形的高塑性黏土。
多年冻土
冻胀危害及机理
冻结区
冻 深 毛细区
地下水
冻胀丘
随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时，地 表就发生隆起，便形成冻胀丘。
冰椎
影响冻土性质的因素
处于长期稳定冻结状态的冻土，具有低压缩性和高强 度。但是认为的工程往往将破坏土层的水和热的平衡； 冻结土与未冻结土的体积比叫做冻胀率n，冻胀率越大 ，冻胀和融沉越强；
e≥1.5时，称淤泥，1.5＞e≥1.0时，称淤泥质土。
组成和结构特征
粒度成分主要为粉粒和黏粒，黏粒含量达30%-60%；矿物成分主要为
石英、长石、白云母及大量蒙脱石、伊利石等黏土矿物，少量溶盐和
大量有机质；蜂窝状或絮状结构；层理发育、常具有薄层状结构。
物理力学指标
①天然含水量高、天然含水量大于液限，孔隙比大 ②透水性低 ③高压缩性 ④抗剪强度低 ⑤触变性和蠕变性 工程地质评价
工程地质(六章完整版) 第六章 土的工程性质
工程特性：
1. 高含水量、高塑性，硬塑或可塑状态。
2. 孔隙比大、低密度、孔隙饱水。
3. 压缩性低、强度高、地基承载力高。 4. 浸水后膨胀量小，但失水后收缩剧烈。
黄土(loessal soil)：
是干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。
分布: 我国西北及华北地区,面积约63万km2。
特征：以粉粒为主，富含碳酸钙，肉眼 可见大孔隙，垂直节理发育，常呈现 直立的天然边坡。
第二节 土的野外鉴别 一、土的工程分类 1、按堆积年代分 2、按地质成因分 3、按有机质含量分 4、按颗粒级配和塑性指数分 二、野外鉴别 1、碎、卵石土 2、砂土 3、粘性土、粉土 4、新近堆积土 5、土的主要成因类型鉴定
残积土(residual soil)：
岩石经风化后未被搬运而 残留于原地的碎屑物质所 组成的土体，它处于岩石 风化壳的上部。 其粒度成分和矿物成分受 气候和母岩岩性的控制。 其发育情况还和地形有关。
湿陷起始压力:开始出现明显湿陷的压力。
盐渍土(saline soil): 土中易溶盐含量>0.5% . 分布: 滨海型、冲积平原型、内陆型
盐渍土类型：
1. 氯盐型：具强烈的吸湿性导致土有 很大的塑性和压缩性。 2. 硫酸盐型：结晶时体积膨胀，失水 干燥时体积缩小，周期性松胀变化 使土的结构破坏。
湖积土( limnetic soil )：
湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质 在湖边沉积而形成的。近岸带沉积的多是粗 颗粒的卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细颗 粒的砂土和粘性土。
湖心沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到 达湖心后沉积形成，主要是粘土和淤泥，常 夹有细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度 低。 沼泽土主要由半腐烂的植物残体－泥炭组成， 含水量极高，承载力极低，不宜作天然地基。
土的工程分类和基本性质
m1 m2
V
d
m1 V
土的天然密度和干密度在计算土方工程量、安排土方运输
和调配、选择土方工程开挖和运输机械和确定填土压实质
量等方面有重要作用。
1.2 土的工程性质
2. 土的含水量W
是土中所含的水与土的固 体颗粒间的质量比，以百分数表 示，见下式：
W ma mb ×100% 快速含水量测定仪 mb
密度（kg/m3）
开挖方法
600～1500 用锹、锄头挖掘
二类土 （普通土）
粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂； 粉土混卵(碎)石；种植土；填土
1100～1600
用锹、锄头挖掘， 少许用镐翻松
三类土 （坚土）
软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干 黄土；含碎(卵)石的黄土；粉质粘土；压实的 填土
4. 土的可松性
即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，
以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性
用可松性系数 KS 表示。
土的最初可松性系数 KS= V2 / V1；
土的最后可松性系数 K，S= V3 / V1 。土的可松性对基坑工
程施工时的土方
式中：V1 ——土在天然状态下的体积；
八类土 安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花 （特坚石） 岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩
2700～3300 用爆破方法
1.2 土的工程性质
1. 土的天然密度ρ和干密度ρd
天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量，用ρ表示， 即土颗粒和水的质量之和与土的总体积之比。
土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用ρd表示， 即土中土颗粒的质量与土的总体积之比。
主要用镐，少许用 1750～1900 锹、锄头，部分用
土的工程性质
土的工程性质1．土的可松性自然状态下的土，经过开挖以后，其体积因松散而增加，后虽经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，这种性质称为土的可松性。
用可松性系数来表示，自然状态土经开挖后的松散体积与原自然状态下的体积之比，称为最初可松性系数S K ；土经回填压实后的体积与原自然状态下的体积之比，称为最终可松性系数SK '。
21S V K V = (1 - 14) 31SV K V '= (l - 15) 式中 S K ——土的最初可松性系数：SK '——土的最终可松性系数； 1V ——土在自然状态下的体积，m 3；2V ——土经开挖后的松散体积，m 3；3V ——土经回填压实后的体积，m 3。
土的可松性是一个非常重要的工程性质。
它对于场地平整、土方调配、土方的开挖、运输和回填，以及土方挖掘机械和运输机械的数量、斗容量的确定，都有很大的影响。
例如土方开挖后的运输量，要考虑土的最初可松性系数S K ；借土回填要考虑土的最终可松性系数SK '。
【例1-2】 某土方工程需回填100 m3土，而现场已无土回填，必须另外取土，所选回填土的最初可松性系数S K =1.2，最终可松性系数S K '= 1.05，问需取多少土？【解】 已知需回填的土方量（即回填压实后的体积）为3V =100 m3，且S K =1.2，S K '=1.050需开挖土自然状态下的体积3110095.241.05S V V K ===' m 3 开挖后需运输的土体积2195.24 1.2114.29S V V K =⨯=⨯= m 3另外，在土方工程中，也正是由于土的可松性存在，土经开挖后，土壤的结构遭到破坏，地基的抗剪能力有所下降，所以一般情况下不容许用回填土做地基。
各类土的可松性系数参考值见表l —3。
土体孔隙中的自由水在重力作用下会透过土体而运动，这种土体被水透过的性质称为土的渗透性。
土木工程材料 9 第八章 土的工程性质
第八章 土的工程性质
第三节 土的颗粒级配
土的骨架是由土粒组成。自然界中的土，土粒的大 小很不均匀，不同粒径的土粒在土中的相对含量是决定 土的工程性质的重要指标。
一、粒组的划分 土的粒度是指土颗粒的大小，以粒径表示，通常以mm 为单位。为了确定各种大小土粒的相互关系，在工程上
第八章 土的工程性质
（八）土的浮密度ρ′ 定义 ：土的浮密度也叫水下密度，是指土浸没在水下，单位 土体中土粒的重力扣除浮力后的有效重力，又等于土的饱 和密度减去水的密度。
公式：
（8-8）
第八章 土的工程性质
（九）土的饱和度Sr 定义 ：土的饱和度是指土孔隙中被水充满的体积与孔隙总 体积的之比
3.三角坐标法：三角坐标法也是一种图示方法，可用来表 达粘粒、粉粒和砂粒三种粒组的百分含量。如图8-5所示 。
上述三种方法各有其特点和适用条件，其中累计曲线法能
用一条曲线表示一种土的粒度成分，而且可以在一张图
上同时表示多种土的粒度成分，能直观地比较其级配状
况。
第八章 土的工程性质
第四节 土的工程分类
第八章 土的工程性质
（三）土的含水率w 定义：土中水的质量与土颗粒质量的比值即为含水率， 用百分数表示
公式：
（8-3）
标准测量方法是烘干法，也可采用酒精燃烧法，比重法或 碳化钙气压
第八章 土的工程性质
（四）土的干密度ρd 定义：土的干密度是指在干燥状态下土中固体颗粒的质量 （ms）与土的体积（V）的比值
图8-4 颗粒级配曲线
第八章 土的工程性质
累计曲线的用途主要有以下两个方面：
土的工程性质
土的工程性质土是一种重要的建筑材料，它是建筑材料中最广泛使用的自然材料之一，土的工程性质也是建筑工程中的重要内容。
土的发展至今，其工程性质发展到了十分复杂的程度，为建筑学研究提供了深厚的基础。
本文重点介绍土的工程性质，并探讨其在建筑工程中的应用。
一、土的性质土是由许多不同组分组成的混合物，其中最重要的是水、泥土、粒状物质和有机物质。
土的性质受土的组成组分的影响，性质主要有密度、抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗拉强度、抗裂缝性能等。
1、密度密度是指单位体积土中固体物质的质量。
比热容积比是用来表示土的密实程度，它反映了土的孔隙率及其含水量，比热容积比值越高，土的孔隙率和含水量越低，土质也越稠实。
2、抗压强度抗压强度是指土能承受的最大作用压力，也称为压缩强度、压实强度或抗拉抗压强度，其值表示土的抗压能力和土的堆积状况。
3、抗剪强度抗剪强度是指土质能承受的最大剪力值。
抗剪强度反映了土质的抗剪能力，抗剪强度越高，土质越不容易变形。
4、抗弯强度抗弯强度是指土质能承受的最大弯曲强度，是土质受力作用的绝对值的最大值，反映了土质的抗弯能力，抗弯强度越高，土质越不容易变形。
5、抗拉强度抗拉强度是指土质能承受的最大拉力值，反映了土质的抗拉能力，抗拉强度越高，土质越不容易变形。
6、抗裂缝性能抗裂缝性能是指土质能够吸收外力，克制土质内部张缝扩展的能力，抗裂缝性能越好，土质越不容易产生张缝。
二、土的工程性质土的工程性质是指土质在建筑工程中的抗力能力，它主要指土质的可见性和不可见性的抗力能力。
这种抗力能力不仅取决于土质的性质，还取决于土质的堆积状况和实际施工环境。
1、可见性抗力可见性抗力是指土质性质自身所具有的抗力能力，它主要受比热容积比、抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗拉强度和抗裂缝性能等土质性质的影响。
如果土质性质较差，那么可见性抗力也会相应变差。
2、不可见性抗力不可见性抗力是指土的外力抵抗能力，它取决于土的堆积状况，堆积状况又受到施工环境的影响。
土的工程性质与分类
孔隙比的大小决定了土的松散程度和压缩性。孔隙比越大，土越松散；孔隙比 越小，土越紧密。在工程实践中，孔隙比是评价土的工程性质的重要指标之一， 对于土的稳定性和沉降计算具有重要意义。
孔隙率
总结词
孔隙率是土中孔隙体积与总体积之比，反映了土的孔隙状况。
详细描述
孔隙率的大小对土的工程性质有着重要影响。一般来说，孔隙率越大，土的透水性越好；孔隙率越小 ，土的透水性越差。在工程实践中，孔隙率是评价土的渗透性和压缩性的重要指标之一。
内摩擦力与土颗粒之间的 摩擦力有关，粘聚力与土 颗粒之间的胶结作用有关。
ABCD
土的抗剪强度由内摩擦力 和粘聚力两部分组成。
抗剪强度是评价土的稳定 性、进行边坡设计的重要 依据。
承载能力
01
承载能力是指土在一定压力作用下不发生破坏或过 大变形的极限承载能力。
02
土的承载能力与土的强度、变形性质、应力历史等 因素有关。
土的工程性质与分类
目录
• 土的物理性质 • 土的力学性质 • 土的工程分类 • 土的工程应用 • 土的工程问题与对策
01 土的物理性质
密度
总结词
密度是土的质量与其体积的比值，反映了土的紧密程度。
详细描述
密度的大小受到土的矿物成分、含水量、孔隙比等因素的影 响。一般来说，密度越大，土越紧密；密度越小，土越松散 。密度是土的基本物理性质之一，对土的工程性质有着重要 影响。
04 土的工程应用
基础工程
基础工程是土木工程中最为重要的部分之一，它涉及到建筑物、道路、桥梁等各种 设施的基础设计、施工和监测。
土的工程性质对基础工程的影响非常大，包括土的强度、压缩性、渗透性等，这些 性质决定了基础工程的稳定性、安全性和经济性。
土的工程地质特征
土的工程地质特征1.土的物理性质土的物理性质主要包括颗粒组成、颗粒分布、颗粒密实度、颗粒形状和颗粒颜色等。
颗粒组成是指土体中不同颗粒粒径的各个成分的含量及分布，包括砂、粘土、淤泥、粉砂等。
颗粒分布主要指土体中各种颗粒粒径的分布情况，包括颗粒级配、颗粒分形和颗粒分散性。
颗粒密实度指土体中颗粒之间的排列紧密程度，主要包括固结状态、液态状态和塑性状态。
颗粒形状主要指土体颗粒的形状及其表面的光滑程度，形状有圆形、多边形、角状、长形等。
颗粒颜色主要指土体颗粒的颜色，通常与土壤的类型和成分有关。
2.土的力学性质土的力学性质是指土体在外力作用下的力学行为和性能，主要包括土的强度、变形性、水力性质等。
土的强度是指土体抵抗外力破坏的能力，包括抗拉强度、抗剪强度和抗压强度等。
土的变形性是指土体在外力作用下发生的体积变化和形状变化，主要包括弹性变形、塑性变形和蠕变变形等。
土的水力性质是指土体在水流作用下的渗透性、渗流性和持水性等。
3.土的水文性质土的水文性质是指土体中水分的分布、运动和保持水分的能力，主要包括土体的孔隙度、孔隙水压力、透水性和透气性等。
土体的孔隙度是指土壤中的孔隙空间占总体积的百分比，孔隙水压力是指土壤中的孔隙水流动的压力，透水性是指土壤中水分的渗透能力，透气性是指土壤中空气的渗透能力。
4.土体颗粒结构土体颗粒结构是指土体中颗粒之间的排列方式和连接方式，主要包括土壤的细密结构、黏聚结构和粒间结构等。
土壤的细密结构是指土体颗粒之间的排列紧密程度，密集或紧密的细密结构有利于土的开挖和支护工程。
土壤的黏聚结构是指土壤颗粒之间存在颗粒间的吸附作用或胶凝作用，使土体具有阻挡水流的作用。
粒间结构是指颗粒之间的连接和桥接作用，影响土体的强度和稳定性。
综上所述，土的工程地质特征主要包括土的物理性质、力学性质、水文性质和土体颗粒结构等方面。
了解土的工程地质特征对于工程设计和施工具有重要意义，可以有效地预测土体的行为和性能，为工程的安全性和稳定性提供依据。
土的基本工程性质教案
地下水的危害
地下水对工程产生浮力作用，影 响建筑物稳定性和安全性，需采 取降低地下水位、排水等措施。
04
土的基本工程性质实验
Chapter
土的压缩性实验
目的
通过实验了解土的压缩性，掌握土的压缩性指标及其影响因素。
原理
土在压力作用下体积减小的性质称为土的压缩性。土的压缩性指标包括压缩系数、压缩模 量和压缩指数等。
步骤
1.选择具有代表性的土样；2.将土样置于压力试验机中；3.分级施加压力并测量土样的变 形量；4.绘制压力与变形量的关系曲线；5.计算压缩系数、压缩模量和压缩指数。
土的抗剪强度实验
01Leabharlann 目的通过实验了解土的抗剪强度，掌握土的抗剪强度指标及其影响因素。
02
原理
土在外力作用下，其一部分土体发生滑动，但仍然保持整体不散，这种
02
土的力学性质
Chapter
土的压缩性与沉降
土的压缩性
01 土体在压力作用下体积减小的
性质。
土的压缩系数
02 土体在压力作用下体积压缩的
程度，用单位压力下的体积变 化率表示。
土的压缩模量
03 土体在压力作用下达到一定压
缩量时的压力增量与压力的比 值。
土的沉降
04 由于土体压缩，地面标高降低
的现象。
内摩擦角
土颗粒之间相互作用产生 的抵抗剪切破坏的能力。
土的承载能力与稳定性
土的极限承载力
土体承受最大荷载 而不发生破坏的能 力。
临界荷载
使土体开始失稳的 最小荷载。
土的承载能力
土体承受荷载的能 力。
稳定性系数
土体在荷载作用下 保持稳定的系数。
土的基本工程性质教案
土的基本工程性质教案教案：土的基本工程性质教学目标：了解土的基本工程性质，包括物理性质、力学性质和水文性质；掌握土的分类方法和常见土的性质参数；能够应用所学知识解决与土的基本工程性质相关的问题。
教学内容：一、土的物理性质1.毛细管现象与土壤水分；2.体积质量和容重；3.试验方法：测定土壤容重和含水率。
二、土的力学性质1.比重和比容；2.细观结构与孔隙率；3.三相和四相模型；4.试验方法：测定土壤比重和孔隙率。
三、土的水文性质1.含水饱和度与孔隙水压力；2.饱和导水率和孔隙度；3.水力渗透计算；4.试验方法：测定土壤水力导水率。
教学过程：一、导入教师通过提问或呈现一个实际例子，引导学生思考土的基本工程性质与工程实践的关系。
二、讲授1.土的物理性质-教师讲解毛细管现象如何影响土壤水分；-教师解释体积质量和容重的概念及其与土的排水性能的关系；-教师介绍测定土壤容重和含水率的方法。
2.土的力学性质-教师解释比重和比容的概念；-教师引导学生了解土的细观结构与孔隙率的关系；-教师介绍三相和四相模型对土的描述；-教师讲解测定土壤比重和孔隙率的方法。
3.土的水文性质-教师解释含水饱和度与孔隙水压力的概念；-教师介绍饱和导水率和孔隙度的概念与意义；-教师教学生如何计算水力渗透；-教师讲解测定土壤水力导水率的方法。
三、实践操作1.学生组织实验小组，按照教师的指导进行土壤容重和含水率的测定；2.学生利用测定结果计算土壤的体积质量。
四、讨论与总结1.学生就实验结果进行讨论和分析，识别测量中的误差及原因；2.教师总结本节课学习的重点和难点；3.学生完成本节课的小结。
五、拓展根据学生的兴趣与需要，教师引导学生拓展与土的基本工程性质相关的知识，如土的压缩性、剪切性和侵蚀性等。
教学资源：1.PPT课件，用于演示和讲解；2.教材和参考书籍，用于辅助讲解和深入学习；3.实验室设备，用于进行物理性质试验。
教学评估：1.实验报告评估：根据学生的实验报告，评估其对土壤容重和含水率测定方法的理解和操作能力；2.小组讨论评估：根据学生的讨论表现，评估其对土的基本工程性质的理解和应用能力；3.小结评估：根据学生完成的小结，评估其对本节课内容的掌握和总结能力。
第四章土的工程性质
江西交通职业技术学院
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一般的说土的干密度ρd越大，土体越密实，土体的强度和承载力 愈高。而提高土体的干密度则需改变土的三相组成比例，用压实 机械对填土路基碾压就是改变土的三相组成比例，增加单位体积 内固体颗粒百分含量，减少孔隙率。即通过碾压使土体达到： ⑴ 连接的土重新排列靠近，单位重量增加，粘结力增大，土体 强度提高。 ⑵ 通过压实使土粒外表的水膜减至更薄，增加内聚力，提高土 体抗剪强度。 ⑶ 通过压实将土壤孔隙中的空气挤出，减小孔隙率，增大土的 密度，提高土体的水稳定性和减少冻胀而引起的不均匀变形。
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前面介绍的土的物理性质指标实际上是土的固相、液相和气相在 质量和体积方面不同组合上所构成的不同比值，即三者之间的质 量与质量、质量与体积、体积与体积相互组成不同性质的指标。 在工程地质检测中，只有准确地掌握了这些概念，才能正确地评 价土质。
通常用半对数坐标纸绘制以土粒粒径尺寸的常用对数作为横坐标小于某一粒径尺寸的粒组累计相对含量的百分数为纵坐标将经过筛分法或沉降法所得到的粒度成分分析结果绘制在这个半对数坐标纸上就得到了粒度成分的累积曲线江西交通职业技术学院路桥工程系道路建筑材料精品课程建设从累积曲线图上可以看出
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3. 饱和密度（ρf ）：是指土的孔隙中全被水充满的情况下单位体 积土的质量。即土粒的质量（ms）及孔隙中充满水的质量(mw)之 和与土的总体积（V）的比值。
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爆扩灌注桩，其特点是用钻孔或爆扩法成孔，孔底放炸药，再灌注适量的混凝土，最后引爆。具有成孔简单，节省劳力和成本低，但质量不便检查，施工要求较严格的特点，适用于黏土土层中，桩长最大不超过10M，扩大头直径为2.5—3.5d的桩中。
瓶颈桩，处理方法，保持管内混凝土略高于地面。使之有足够的扩散压力、拔管是采用敲打或反插几次再正常拔管。
1.试述土的基本工程性质、土的工程分类及其对土方施工的影响。
答：土的基本工程性质：（1）土的组成:土一般由土颗粒、水、和空气三部分组成。（2）土的物理性质：a.土的可松性与可松性系数：b.土的天然含水量：c.土的天然密度和干密度：d.土的空隙比和孔隙率：e.土的渗透系数：用m/d表示。
土的工程分类：一类土（松软土）、二类土（普通土）、三类土（坚土）、四类土（沙土）、五类土（软石）、六类土（次坚石）、七类土（坚石）、八类土（特坚石）。
土的性质对土方工程施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用都有较大的影响。
2.静力压桩有何特点？适用范围如何？施工是注意哪些问题？
答：精力压桩具有施工无噪音，无振动，节约材料，降低成本，提高施工质量，沉桩速度快等特点。
4.灌注桩常易发生哪些质量问题，如何预防和处理？
答：孔壁坍塌，如出现孔壁坍塌，先保持孔内水位并加大泥浆比重稳，定钻孔的护壁，如很严重，应立即回填黏土，待孔壁稳定后再钻。
钻孔偏斜，预防，钻头加工精准，钻杆安装垂直，操作是经常观察，如偏斜，则提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中回填黏土至偏孔处0.5 M以上重新钻进。
孔底虚土，常用20KG重的铁饼，人工辅助夯实或用孔底夯实机。
断桩，处理方法是经检查有断桩后，将断桩拔去，略增大桩的截面面积或加箍筋后，再重新浇
筑混凝土，或在施工中采取预防，如施
工中控制桩中心，距不小于3.5倍的桩径，采用跳打或控制时间间隔的方法。
适宜于扩建工程和城市内桩基工程施工。
施工时应注意压桩应连续进行，停歇时间不宜过长，压桩的终压控制很重要。
3.现浇混凝土桩的成孔方法有几种？各种方法的特点及适用范围如何？
答：钻孔灌注桩，其特点是利用钻孔机械钻出桩孔，然后浇筑混凝土或钢筋笼形成桩，适用地下水位较高和地下水位以上的干土层中施工。
沉管灌注桩，其特点是利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢筋沉入泥土，然后浇筑混凝土形成桩，适用在各土层，施工现场宽大的地区，。