粒径级配结构构造土的物理性质与工程分类土力学地基基础
土力学复习知识点整理
土力学复习知识点整理第一章土的物理性质及其工程分类1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。
物理风化原生矿物（量变）无粘性土风化作用化学风化次生矿物（质变）粘性土生物风化有机质2.土具有三大特点：碎散性、三相体系、自然变异性。
3.三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。
4.固相:土的固体颗粒，构成土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。
（1）土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。
次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。
粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小）（2）土的粒组: 粒度:土粒的大小。
粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。
（3）土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。
①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表示的土的粒径。
曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。
②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc，用来定量说明天然土颗粒的组成情况。
公式:不均匀系数Cu= d60/d10曲率系数Cc=(d30)²/（d60×d10）d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径，称限定粒径；d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径，称有效粒径；d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30％的粒径，称中值粒径。
级配是否良好的判断:a.级配连续的土:Cu>5，级配良好;Cu<5级配不良。
b.级配不连续的土，级配曲线呈台阶状，同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时，才为级配良好;反之则级配不良。
土力学与基础工程-第二章
1
2
无粘性土的密实度
无粘性土的密实度指的是碎石土和砂土的疏密程度。 密实的无粘性土由于压缩性小，抗剪强度高，承载力大，可作为建筑物的良好地基。但如处于疏松状态，尤其是细砂和粉砂，其承载力就有可能很低，因为疏松的单粒结构是不稳定的，在外力作用下很容易产生变形，且强度也低，很难作天然地基。 密实度的评价方法有三种： 室内测试孔隙比确定相对密实度的方法 利用标准贯入试验等原位测试方法 野外观测方法 （用于碎石土）
1.2 土的物理性质指标－天然密度
土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比，一般用w表示，以百分数计，即：
01
含水量反映土中水的含量多少，其变化范围很大。土的含水量对粘性土、粉土的影响较大，对砂土稍有影响，对碎石土没有影响。一般说来，同一类土，当其含水量增大时，强度就降低。试验室内一般用“烘干法”确定。
土中水
自由水
结合水
强结合水
弱结合水
重力水
毛细水
结合水：受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。
自由水：存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。
结晶水
结晶水：土粒矿物内部的水。
土中水和气
弱结合水
2.2.2 土中水和气
强结合水-具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度、不能传递静水压力。性质跟固体相似。 自由水-可以传递静水压力 、能溶解盐类。
颗粒堆积物
土： 狭义：土是指岩石风化后的产物，即指覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。 广义：土则是将整体岩石也视为土
岩石
地球
地球
搬运、沉积
1 土的形成
1.1 土的形成与组成
构成土骨架，起决定作用1.1 土的形成与组成 Nhomakorabea气相
土力学第一章
Cu愈大，表示土粒愈不均 匀。工程上把Cu＜5的土视 为级配不良的土；
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同时满足Cu≥5和Cc=1～3时， 定名为良好级配土
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颗粒粒径级配曲线
纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐 标表示土粒的粒径(对数坐标）
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2.土粒的矿物成分
矿物成分取决于母岩的矿物成分和风化作用
m s
m s
测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒
精燃烧法
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m ms mw Vs Vw Va
VV
三、换算指标
质量m 气 水
土粒
体积V 1.孔隙比e和孔隙率n 孔隙比e ：土中孔隙体积与 土粒体积之比
e Vv Vs
孔隙率n ：土中孔隙体积与总体积之比，以百 分数表示
n Vv 100% V
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§1.2 土的物理性质指标
一、土的三相图
质量m
体积V
气
Vw Va Vv
mw
水
二、直接测定指标 1.土的密度ρ：单位体积土的质
量 m ms mw
V Vs VwVa
m
Vs V
ms
土粒
特殊情况下土的密度ρd, ρsat,
ρ’
实验方法：环刀法
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工程中常用重度来表示单位体积土的重力
质量极轻，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔
隙较大的絮状结构
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五、土的构造
土的构造是指土体中各结构单元之间的关 系。
1.层理构造：土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的
物质成分、颗粒大小或颜色不同,而沿竖向呈现出成层 特征
土的物理性质及地基土的工程分类
第二章 土的物理性质及地基土的工程分类1. 土力学的研究对象：土土——土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。
§2-1 土的组成一、土的组成⎪⎩⎪⎨⎧孔隙中的水液气体气冰土颗粒固:::土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质，如干湿、轻重、松紧、软硬等。
这就是土的物理性质。
二、土的固体颗粒（一）土的颗粒级配1．土颗粒的大小直接决定土的性质 2．粒径——颗粒直径大小3．粒组——为了研究方便，将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。
粒组的划分：漂石 粘粒 4．颗粒级配——土粒的大小及组成情况，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。
颗粒级配的测室方法：——筛析法 比重计法 试验成果分析：①颗粒级配累积曲线（半对数坐标） 见P17 图1-10分析⎩⎨⎧级配良好不均匀粒径大小接近曲线陡级配良好不均匀粒径大小悬殊曲线平缓②不均匀系数（C u ）1060u d /d C = ⎩⎨⎧<>级配不良级配良好5C 0C u u式中：d 60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时，该粒径称为限定粒径d 60。
d 10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d 10。
③曲率系数（C c ）6010230c d d d C ⋅=式中：d 30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表示。
C c ——曲率系数，它描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。
C c =1~3时 级配良好 （二）土粒的矿物成分漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。
（与每岩相同） 砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。
如石英等。
粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。
粘土矿物由两种原子层构成，主要类型⎪⎩⎪⎨⎧高岭石伊利石蒙脱石粘土矿物的特点：细小、亲水性强，吸水膨胀，脱水收缩。
土力学与地基基础复习资料
土力学复习资料绪论一、概念1土力学：是利用力学根本原理和土工测试技术等方法，研究地表土的物理、力学特性及其受力后强度和体积变化规律的学科土力学里的"两个理论，一个原理"是强度理论、变形理论和有效应力原理土力学中的根本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。
2地基:支撑根底的土体或岩体。
分类:天然地基、人工地基3根底:结构的各种作用传递到地基上的结构组成局部。
根据根底埋深分为:深根底、浅根底4土:连续、巩固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。
二、知识点1土的工程用途：（1）建筑物的地基（2）建筑材料（3）建筑环境或介质2地基与根底设计必须满足的三个条件：①作用于地基上的荷载效应〔基底压应力〕不得超过地基容许承载力特征值，挡土墙、边坡以及地基根底保证具有足够防止失稳破坏的平安储藏。
即满足土地稳定性、承载力要求。
②根底沉降不得超过地基变形容许值。
即满足变形要求。
③根底要有足够的强度、刚度、耐久性。
3假设地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行根底加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。
土的结构组成与物理性质一、概念1粒组：工程上常把大小、性质相近的土粒合为一组，称粒组2土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。
△3结合水：指受电分子吸引作用吸附于土粒外表的水4土的结构：指土粒的原位集合体特征，是由颗粒大小、形状、外表特征相互排列和联结关系等因素形成的综合特征。
5土的构造：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征6界限含水量：黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。
〔名词解释4分〕二、知识点1三相体系:固相〔固体颗粒〕、液相〔土中水〕、气相〔气体〕三局部组成。
2粒组划分〔如图〕粒度分析方法有哪些？使用条件？答：土的颗粒粒径及级配是通过土的颗粒分析试验测定的。
土力学与地基基础第一章
1.5 粘性土的稠度
1.5.1 界限含水量
粘性土的土粒很细，单位体积的颗粒总表面积较大， 土粒表面与水相互作用的能力较强，土粒间存在粘结力。 稠度就是指土的软硬程度，是粘性土最主要的物理状态 特征。当含水量较大时，土粒被自由水所隔开，表现为 浆液状；随着含水量的减少，土浆变稠，逐渐变为可塑 状态，这时土中水主要表现为弱结合水；含水率再减少， 土就变为半固态；当土中主要含强结合水时，土处于固 体状态，如图1.4所示。
图1.5 土的结构
2、土的颗粒级配 对于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（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土 的颗粒级配。 (1)土的颗粒级配测定方法 ①筛分法----适用于粒径小于等于60mm而大于0.075mm ②比重瓶法-----适用于粒径小于0.075mm (2)颗粒级配表达方式
(1.11) (1.12) (1.12)
同样条件下，上述几种重度在数值上有如下关系，即
(1.13)
(4)土的孔隙比和孔隙率 土中孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比，用符 号e（小数）表示，用以评价天然土层的密实程度。
(1.14)
土中孔隙体积与土的总体积的比值称为孔隙率，用 符号n表示。
(1.15)
(5)饱和度 土中水的体积与孔隙体积之比称为饱和度，用符 号Sr表示。反映土体的潮湿程度。
图1.10 含水量与干密度关系曲线
1、可以总结出如下的特性： (1)、峰值(ωop＝ ωp +2)； (2)、击实曲线位于理论饱和曲线左侧
(3)、击实曲线的形态 2、 影响击实效果的因素 (1)、含水量的影响 (2)、击实功能的影响 (3)、不同土类和级配的影响 3、压实特性在现场填土中的应用 为了便于工地压实质量的控制，可采用压实系数λ来表示,即
土力学 地基和基础
土 —— 是地壳岩石经过物理、化学、生物等风化作用的产物 ，是各种矿物颗粒组成的松散集合体，是由固体颗粒、 水和空气组成的三相体系。
土力学—— 是运用力学基本原理和土工测试技术，研究土
的形成、组成、密度或软硬状态等物理性质以及土的 应力、变形、强度和稳定性等静力、动力性状及其规 律的一门学科。（简单说 ：就是用力学的观点研究土 各种性能一门科学。）
• 4）·确定基础底面尺寸，必要时进行下卧层强度验算;
• 5）·对设计等级为甲级、乙级的建筑以及不符合表7-2规定的 丙级建筑物，进行地基变形验算;
6）·对于建于斜坡上的建筑物和构筑物及经常承受较大水平荷载的高层 建筑和高耸结构，进行地基稳定性验算； 7）·确定基础的剖面尺寸，进行基础结构计算； 8）·绘制基础施工图。 验算中如发现某项设计要求得不到满足，或虽然满足，但尺寸或埋深显 得过大而不经济，则需适当修改尺寸或埋置深度，重复各项验算，直到 各项要求全部满足，使基础尺寸较为合理为止。
易透水，（当混入云母等杂质时透水性 减小，而压缩性增加）；无粘性，遇水膨胀小， 干燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径 变小而增大。
粉粒
透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小， 0.005＜d ≤0.075 干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，
极易出现冻胀现象。
粘粒
≤0.005
透水性很小，湿时有粘性、可塑性，遇 水膨胀大，干时收缩显著，毛细水上升高度 大，但速度较慢。
➢粘性土从一种状态过度到另一种状态的分界含水量称为界限含水量。
粘性土随含水量变化可改变土的物理形态
稠度状态
含水量
固态 半固态
可塑状态
流动状态
ω
稠度界限
缩限ws
土力学-2 土的性质及工程分类
级配良好
二、土的液相 土中水处于不同位臵和温度条件下，可具有不同的物 理状态——固态、液态、气态。液态水是土中孔隙水的主 要存在状态，因其受土粒表面双电层影响程度的不同可分 为结合水、毛细水、重力水。后两者也称为非结合水（自 由水）。
水 的 类 型 结 合 水 非 结 合 水 毛 细 水 重 力 水 主要作用力 物理化学力 表面张力和重力 重 力
测定含水率常用的方法是烘干法，先称出天然土的质量， 然后放在烘箱中，在100℃～105℃常温下烘干，称得干 土质量，按前式可算得。
二、间接换算得物理性质指标
（一）土的孔隙比e 定义：土中孔隙的体积与土粒的体积之比，以小数表 示，其表达式为：
（二）土的孔隙率n
Vv e Vs
定义：土中孔隙Biblioteka 体积与土的总体积之比，或单位体 积内孔隙的体积，以百分数表示，其表达式为：
Vv n 100 % V
（三）土的饱和度Sr 定义：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表 示，其表达式为：
Vw S r 100% Vv
描述土体中孔隙被水充满的程度。干土为0；湿土为100%。
（四）干密度ρd与干重度γd 土的干密度：单位体积内土粒的质量，表达式：
ms d V
Vv e n V 1 e
或
孔隙
e 1+e
土粒
1
n e 1 n
三相示意图
（二）干密度与湿密度和含水量的关系 设土体的体积V为1，则ρd = ms /V，土体内土粒的质 量ms为ρd，由w= mw / ms水的质量mw为w ρd。
m d w d d (1 w) V 1
三、土中气 与大气相通 压缩性高；
土中的气体
《土力学与地基基础》第3章 土的物理性质和工程分类
横坐标（对数坐标）为土的粒径d（mm）， 纵坐标为小于某粒径含量百分比（%）。（课本第36页）
颗粒级配曲线的用途： （1）对粗粒土进行分类（详见课本第50页）
碎石土：（课本第50页）
根据颗粒粒径和含量来划分
砂土：（课本第50页）
根据颗粒粒径和含量来划分
自由水： （课本第37页）
按其移动所受作用力的不同，可以分为：
（1）重力水：是在重力或压力差作用下，能自由流动的自
由水。 一般指地下水位以下的透水层中的地下水，它对土粒有
浮力作用，直接影响土的应力状态，因此，基坑（槽）开挖 要采取降（排）水措施，建筑物的地下室需要进行防渗处理 。
自由水： （课本第37页）
w mw 100 % m ms 100 %
ms
ms
单位：%
测定方法：烘干法。
天然土样称重后，置于 烘箱内烘干，再称干土 重。
（课本第40-41页）
测定方法：烘干法。天然土样称重后，置于烘箱内 烘干，再称干土重。
粗集料
细集料
含水率公式：w m水 100% （课本第41页）
m土颗粒
公式各部分计算过程：（课本没有，补充内容）
（2）毛细水：是受到水与空气交
界面处表面张力作用的自由水。 存在于地下水位以上的透水层
中，对建筑物底层的防潮有重要影 响。土粒由于毛细水压力互相靠近 而压紧，土因而具有微弱的黏聚力 ，称为毛细压力。
亲水性 表面张力 憎水性 表面张力
表面张力
毛细压力能使潮湿砂土开挖一定高度，但失水干 燥后就会松散坍塌。
V Vs Vv
天然密度反映土的紧密程度，密度越大表示土的颗粒 越多，即越紧密。
土力学与地基基础知识点整理
地基基础部分1.土由哪几部分组成？土是由岩石风化生成的松散沉积物，一般而言，土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。
2.什么是粒径级配？粒径级配的分析方法主要有哪些？土中土粒组成，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒径级配。
对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法，而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。
3.什么是自由水、重力水和毛细水？自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水，它可以分为重力水和毛细水。
重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中，受重力作用而移动，传递水压力并产生浮力。
毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中，土粒之间形成环状弯液面，弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒，成为毛细压力，这种力使土粒挤紧，因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。
4.什么是土的结构？土的主要结构型式有哪些？土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式，它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
5.土的物理性质指标有哪些？哪些是基本物理性质指标？哪些是换算指标？P66.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念，并能够进行相互换算。
P7-87.无粘性土和粘性土的物理特征是什么？无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。
天然状态下无粘性土具有不同的密实度。
密实状态时，压缩小，强度高。
疏松状态时，透水性高，强度低。
粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。
随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。
8.什么是相对密度？P99.什么是界限含水量？什么是液限、塑限含水量？界限含水率：粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率；液限：由流动状态转为可塑状态的界限含水率；塑限：有可塑状态转为半固态的界限含水率；缩限：由半固态转为固态的界限含水率。
10.什么是塑性指数和液性指数？他们各反映粘性土的什么性质？P1011.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名？粗粒土：粒径级配细粒土：塑性指数12.什么是动水力（或渗透力）？动水力的量纲是什么？地下水渗流时对土颗粒产生压力，单位体积内骨架受到的力称为动水力，亦称渗透力。
土力学：第1章 土的物理性质和工程分类
d320 d60d10
(1 1b)
式中：d 、d 、d 分别相当于累计百分含量为
10
30
60
10％、30％和60％的粒径；
d10 称为有效粒径；
d60 称为限制粒径；
d 、d 10
30、称d为6平0 均粒径。
3．粒度成分及其表示方法（5）
不均匀系数 Cu 、Cc 反映大小不同粒组的分布情况：
Cu >= 5、Cc =1-3的土级配良好，其余情况为级配不良。
１）横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径， ２）纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分
含量。
3．粒度成分及其表示方法（3）
表1-3中的三种土的累计曲线如图1-1所示。
3．粒度成分及其表示方法（4）
在累计曲线上，可确定两个描述土的级配的指标：
• 不均匀系数
Cu
d60 d10
(1 1a)
• 曲率系数
Cs
粒组名称
粒组范围(mm)
粒组名称
粒组范转(mm)
漂石(块石)粒组
>200
砂粒粒组
0.075~2
卵石(碎石粒组)
20~200
粉粒粒组
0.005~0.075
砾石粒粗
2~20
粘粒粒组
<0.005
我国上述规范采用的粒组划分标准见表1-1。《土的
工程分类标准》1．（G土B的J14粒5-9组0）划在分砂粒（粒4组）与粉粒粒组
土力学、地基及基础
绪论一、土力学、地基及基础1、土力学：土力学的研究对象是“工程土”。
土是岩石风化的产物，是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的松散堆积物，颗粒之间没有胶结或弱胶结。
土的形成经历了漫长的地质历史过程，其性质随着形成过程和自然环境的不同而有差异。
因此，在建筑物设计前，必须对建筑场地土的成因、工程性质、不良地质现象、地下水状况和场地的工程地质等进行评判，密切结合土的工程性质进行设计和施工。
否则，会影响工程的经济效益和安全使用。
土力学是工程力学的一个分支，是利用力学原理研究土的应力、应变、强度和稳定性等力学问题的一门应用学科。
由于土的物理、化学和力学性质与一般刚体、弹性固体和流体有所不同，因此，土的工程性质必须通过土工测试技术进行研究。
2、地基：建筑物都是建造在土层或岩层上的，通常把直接承受建筑物荷载的土层或岩层称为地基。
未经人工处理就能满足设计要求的地基称为天然地基；需要对地基进行加固处理才能满足设计要求的地基称为人工地基。
3、基础：建筑物上部结构承受的各种荷载是通过基础传递给地基的，所谓基础是指承受建筑物各种荷载并传递给地基的下部结构。
通常情况下，建筑物基础应埋入地面以下一定深度进入持力层，即基础的埋置深度。
按照基础的埋置深度的不同，基础可分为浅基础和深基础。
在建筑物荷载作用下，地基、基础和上部结构三部分是彼此联系、相互影响和共同作用的，如图1所示。
设计时应根据场地的工程地质条件，综合考虑地基、基础和上部结构三部分的共同作用和施工条件，并通过经济、技术比较，选取安全可靠、经济合理、技术可行的地基基础方案。
二、土力学的发展简史生产的发展和生活的需要，使人类早就懂得了利用土进行建设。
西安半坡村新石器时代的遗址就发现了土台和石础；公元前两世纪修建的万里长城及随后修建的京杭大运河、黄河大堤等都有坚固的地基与基础。
这些都说明我国人民在长期的生产实践中积累了许多土力学方面的知识。
十八世纪产业革命以后，随着城市建设、水利工程及道路工程的兴建，推动了土力学的发展。
贵州 大学《土力学和土质学》习题库
贵州大学《土力学和土质学》习题库绪论一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是荷载，基础的作用是荷载。
2.地基基础设计，就地基而言，应满足条件和条件。
3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为地基，埋深小于5m的基础被称为基础。
二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较，其夯实后密实度较。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。
3.利用曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是水和水。
5.影响压实效果的土中气是与大气的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。
7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水 5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为：（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造您的选项（）2.土的结构为絮状结构的是:（A）粉粒（B）碎石（C）粘粒（D）砂粒您的选项（）3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（C U为不均匀系数，C C为曲率系数）：（A）C U< 5（B）C U>10（C）C U> 5 且C C= 1へ3（D）C U< 5 且C C= 1へ3您的选项（）4.不能传递静水压力的土中水是：（A）毛细水（B）自由水（C）重力水（D）结合水您的选项（）第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是、。
2.根据塑性指数，粘性土被分为土及土。
土力学与地基基础(土的物理性质及工程分类)
0.075mm 0.005mm
（2）颗粒级配 概念：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(各粒组占土粒总量的百分数)来表示。 级配测定：筛分法（粗粒土）；密度计法（细粒土） 级配表达方式：表格法；颗粒级配累积曲线（见图） 颗粒级配累积曲线的意义：由曲线的坡度可判断土的均匀 程度，越缓越不均匀，级配良好；越陡，土粒越均匀，级配不 好 级配指标： d6 0 C u 不均匀系数: d1 0 不均匀系数越大表示土粒大小的分布范围越大，其级配越良好， 作为填方工程的土料时，则比较容易获得较大的密实度．大于 10级配良好；小于5级配不好 2
mg / v g
d d g
反映紧密程度，达到 1.5~1.65t/m3土就比较密实
sat g sat
每个密度相对应有自己的重度，都是在密度基础上乘以重力加速度，大小关系为
sat d
g ' sat w
' '
V e V
砂土和粘性土中的渗透曲线
2、管涌（概念、预防措施）
七、土的压实性
（一）土的压实原理 最优含水量Wop和最大干密度ρdmax的概念 最优含水量和最大干密度的测定： 通过室内击实试验，绘制干密度与含水量的关系曲 线，曲线峰值点的横坐标为最优含水量，纵坐标为 最大干密度。 （二）影响压实效果的因素 1、压实功 2、含水量 3、铺土厚度 4、土的粒径级配 （三）压实填土质量指标 压实系数
7、土粒分组分成（ ） A 5 B 6 C 7 D 9 8、受土粒表面电场影响的最大的水膜是（ ） A 强结合水 B 弱结合水 C 自由水 D 毛细水 9、中砂是哪种结构（ ） A 单粒结构 B 蜂窝结构 C 絮状结构 D 以上都不是 10、Wp=35，Wl=50的土是（ ）土，应命名为（ ） A 粉土，粉土 B 粘性土，粉质粘土 C 粘性土， 粘土 D 泥
2 土的性质及工程分类
3、已知含水量
mw w 0.1, ms mw 0.1m s
土粒
而 m w m s m 1.7 m s 1.55, m w 0.15
4、土粒密度
ms 而： s Vs ms 1.55 Vs 0.57 s 2.72
s 27.2 s 2.72 g 10
m V
土 的 质 3 （g/cm ） 量
土的体积
g
(kN/m3)
测试方法：粘性土一般采用环刀法。
2、土的含水量
土中水的质量 mw 与固体（土粒）质量 ms 之比。
mw w 100 ％ ms
m湿－m干 w 100 ％ m干
含水量常用烘干法测定， 它是描述土的干湿程度的重 要指标。土的天然含水量变 化范围很大，从干砂的含水 量接近于零到蒙脱土的含水 量可达百分之几百。
6.7 --- 限定粒径 中值粒径有效粒径 1.5
工程中常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc来反映土颗粒级 配的不均匀程度。
可见，不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况， 曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态。
工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：
① 对于级配连续的土：Cu>5，级配良好；反之，Cu<5， 级配不良。
土的结构和构造
土的结构是指土粒单 元的大小、形状、相互排 列及其联结关系等因素形 成的综合特征。
土的结构
单粒结构 蜂窝结构 絮凝结构
1、单粒结构 单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。 紧密状单粒结构的土，强度较大，压缩性较小，是较为良 好的天然地基； 而具有疏松单粒结构的土，其骨架不稳定，当受到振动或 其他外力作用时，引起土体较大的变形，这种土层如未经处 理一般不宜作为建筑物的地基。 2、蜂窝结构 蜂窝状结构是以粉粒(0.075－0.005mm)为主的土的结构 特征。可承担一般的水平静荷载。但当其承受较高水平荷载 或动力荷载时，其结构将破坏，导致严重的地基沉降。 3、絮状结构 絮状结构是粘土颗粒特有的结构特征。土的结构形成以后， 当外界条件变化时，土的结构会发生变化。在取土试验或施 工过程中都必须尽量减少对土的扰动，避免破坏土的原状结 构。
土力学与地基基础2.土的性质及工程分类
2、液性指数（又称稠度指标）：
IL
p
Ip
IL表征土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系。
例题P29 2-5
例 题
一黏性土IL= - 0.16，ωL=37.5%，IP=13.2。
求：黏性土的天然含水率ω？
第五节 地基土的工程分类
目的：任何一种土的分类体系，其目的都是
提供一种通用的鉴别标准，以便在不同土类 之间作有价值的比较、评价及累积和交流经 验。 一般粗粒土按颗粒组成进行分类；细小的粘 性土按塑性指数分类。
2）土的孔隙率
2.表示土中含水程度的指标
含水率ω是表示土中含水程度的一个重要指
标。此外，工程上还需要知道孔隙中充满水 的程度，这可用土的饱和度Sr表示。
3.表示土的密度和重度的几种指标
除了天然密度ρ（有时也叫湿密度）以外，工程计算中 还常用如下土的密度： 1.土的干密度
2.土的饱和密度
3.土的有效密度（或浮密度）
2.固体颗粒粒组及其划分
粒度-土粒的大小d，单位mm。 粒组-工程上常把大小、性质相近的土粒合 并为一组，称为粒组。见表2.1 粒度成分-土中各粒组的相对百分含量。
3. 粒度成分的分析方法
⑴筛分法：di>0.075mm利用一
套孔径由大到小的筛子，将按规 定方法取得的一定质量的干试样 放入一次叠好的筛中，置振筛机 上充分振摇后，称出留在各级筛 上的土粒的质量，按下式计算出 小于某土粒粒径的土粒含量百分 数X： mi
第二章
土的物理性质及工程分类
土的形成
土的组成
土的物理性质指标
土的物理状态指标 土的工程分类
第一节 土的生成与特性
一.土的生成
土力学与基础工程_复习资料_赵明华
⼟⼒学与基础⼯程_复习资料_赵明华⼟⼒学与基础⼯程第⼆章、.图的性质及⼯程分类2.1概述1．⼟的三相体系：固相（固体颗粒）、液相（⼟中⽔）、⽓相(⽓体)。
饱和⼟为⼆相体：固相、液相。
2．2⼟的三相组成及⼟的结构2.2.1⼟的固体颗粒（固相）1.、⾼岭⽯：⽔稳性好，可塑性低，压缩性低，亲⽔性差，稳定性最好。
2、（1）、⼟的颗粒级配曲线：横坐标：⼟的粒径（mm），为对数坐标；纵坐标：⼩于某粒径的⼟粒质量百分数（%），常数指标。
（2）、.由曲线的形态可评定⼟颗粒⼤⼩的均匀程度。
曲线平缓则表⽰粒径⼤⼩相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，颗粒均匀，级配不良。
3、⼯程中⽤不均匀系数C U和曲率系数C C来反映⼟颗粒级配的不均匀程度C U=d60/d10;C C=(d30)2/(d10×d60)d60------⼩于某粒径的⼟粒质量占⼟总质量60%的粒径，称限定粒径；d10-------⼩于某粒径的⼟粒质量占⼟总质量10%的粒径，称有效粒径；d30-------⼩于某粒径的⼟粒质量占⼟总质量30%的粒径，称中值粒径。
2.2.2⼟中⽔和⽓1．⼟中液态⽔分为结合⽔和⾃由⽔两⼤类。
2.⼟中⽓体：粗颗粒中常见与⼤⽓相连通的空⽓，它对⼟的⼯程性质影响不⼤；在细颗粒中则存在与⼤⽓隔绝的封闭⽓泡，使⼟在外⼒作⽤下压缩性提⾼，透⽔性降低，对⼟的⼯程性质影响较⼤。
2.2.3⼟的结构和构造1⼟的构造最主要特征就是成层性，即层理构造。
2.3⼟的物理性质指标（都很重要，建议整节复习，不赘述）会做P19例2.12.4⽆黏性⼟的密实度1、影响砂、卵⽯等⽆黏性⼟⼯程性质的主要因素是密实度。
2、相对密实度（1）D r=(e max-e)/(e max-e min)e天然空隙⽐；e max最⼤空隙⽐（⼟处于最松散状态的e）；e min最⼩空隙⽐（⼟处于最紧密状态的e）（2）相对密实度的值介于0—1之间，值越⼤，表⽰越密实。
2.5黏性⼟的物理特性2.5.1黏性⼟的界限含⽔量1、黏性⼟从⼀种状态转变为另⼀种状态的分界含⽔量称为界限含⽔量（掌握上图）2.5.2黏性⼟的塑性指数和液性指数1、（1）塑性指数I p= w L -w p (w L:液限；w p塑限)（2）、塑性指数习惯上⽤不带“%”的百分数表⽰。
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环刀
b）工程现场测定 ~ 灌水法 ~ 灌砂法
土力学地基基础
水或标准砂 灌水（砂）法
第3章 土的物理性质与工程分类
基本指标 2、含水率ω 1）定义：土中水的质量与土粒质量之比， 以百分数表示 。 2）表达式
mw 100% ms
§3.1 土的三相组成 水 气体 土颗粒
土体
固相 + 孔隙 液相 + 气相
重要影响 构成土骨架，起主体作用
土力学地基基础
次要作用
第3章 土的物理性质与工程分类
§3.1.1 土的固相
结构、构造
粒径级配
物理状态 力学特性
土力学地基基础
3）常见值范围：2.65~2.75
4）测定方法：比重瓶法
土力学地基基础
Gs与ρs在数 值上相等
第3章 土的物理性质与工程分类
导出指标 1、土的孔隙比e和孔隙率n 1）孔隙比e 土中孔隙的体积与固体颗粒的体积之比。 2）表达式 Vv e e与n的区 Vs 3）孔隙率n 别与关系 土中孔隙的体积占总体积的百分比。 4）表达式
筛 水 分 分 法 法
影响土性 的主要因 素
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
筛分法 筛 10 5.0 分 2.0 法 原 1.0 0.5 理 图 0.25 0.1
土力学地基基础
200g 10 16 18 24 22 38 72
P % 95 87 78 66 55 36
筛分法就是用一套标准筛 子如孔直径(mm)：20、10、 5.0、2.0、l.0、0.5、 0.25、0.1、0.075， 将烘干且分散了的200g有 代表性的试样倒入标准筛 内摇振，然后分别称出留 在各筛子上的土重，并计 算出各粒组的相对含量， 即得土的颗粒级配。
第3章 土的物理性质与工程分类
筛分法分析
小于某粒径之土质量百分数P（％）
粒径(mm)
土力学地基基础
0.01 0.005
0.001
0.10 0.05
1.0 0.5
10 5.0
典 型 颗 粒 级 配 曲 线
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
第3章 土的物理性质与工程分类
一、土的结构 单粒结构
粗粒土
土的结构
蜂窝结构 絮状结构
粉土
粘性土
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
二、土的粒径级配 确定方法 颗粒大小 各粒径成分在土中 所占的比例，用质 量百分数表示 狭义的粒径级配
第3章 土的物理性质与工程分类
基本指标 1、土的密度ρ（土的重度γ） 1）定义：单位体积土的质量，用ρ表示。 2）表达式 3）单位
m V
Kg/m3或 g/cm3
4）常见值范围：1.6~2.2 g/cm3
5）测定方法
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
3）无量纲
烘干法 4）测定方法 酒精快速燃烧法
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
基本指标 3、土粒比重Gs 1）定义 固体土颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比 2）表达式 ms Vs s s
Gs Mw Vs ( w )4c ( w )4c
土力学地基基础
Vv Vv e n 100% 100% V Vs Vv 1 e
第3章 土的物理性质与工程分类
导出指标 2、饱和度Sr 1）定义 土的饱和度表示水在孔隙中充满的程度。 2）表达式
Vw Sr Vv
3）常见值的范围 0~1。
特征粒径 d60 —控制粒径 d10 —有效粒径 d30 —中值粒径
工程中常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc来反映土颗粒级 配的不均匀程度。
可见，不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况， 曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态。
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
§3.2 土的物理性质指标
气体
将土中三相的质量和体积 分别集中
水
土 粒
天然土单元
土力学地基基础
三相示意图
第3章 土的物理性质与工程分类
ma=0 m mw ms
Air Water Soil
Va Vv Vw Vs V
质量
体积
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
、、G s
基本指标
可由试验直 接测得
土的三相 含量指标
e、n、Sr、 sat、 d、
由基本指标 根据三相图 换算导出
导出指标
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
什么是土 ?
岩石
地球
风 化 搬运、沉积
土
地球
土是 由岩石经过物理风化和化学风化后的产物，是由各种 大小不同的土粒按各种比例组成的集合体，土粒之间 的空隙中包含着水和气体，是一种三相体系。
土力学地基基础
第3章 土的物理性质与工程分类
土力学地基基础
永远不可 能大于1
第3章 土的物理性质与工程分类
工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：
① 对于级配连续的土：Cu>5，级配良好；反之，
Cu<5，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，则需同时 满足Cu>5和Cc＝1～3两个条件时，才为级配良好，反之 级配不良。 4、颗粒分析试验 对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小 于0.075mm的细粒土，则可用沉降分析法(水分法)。通常需上述 两种方法联合使用。