第二章 土的物理性质及分类.ppt

❖ 2.
灵敏度：St
原状 重塑
( 无侧限抗压强度 )
❖ 低灵敏度： 1.0＜St≤2.0 St越大，土样扰动后强度降低越明显。
❖ 中等灵敏度：2.0＜St≤4.0
❖ 高等灵敏度: 4.0＜St
❖ 3 触变性：土体扰动后,结构受到破坏强度降低;但停止扰动后,强 度有逐渐增大的现象。
§2 . 4 无粘性土的密实度
❖
❖
自由膨胀率
ef
VwVo Vo
膨胀土的特征：①δef ≥40%
2.6.2 土的湿陷性： 是指土在自重压力或附加压力作用下,受 水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特征。
①． 以粉粒为主,蜂窝结构；②． 以盐质胶结为主； ③． 以 甘、陕、晋等地的黄土最为显著
湿陷系数 s = (hp—h’p)÷ho 当 s ＜0.015时, 为非湿陷性黄土。
土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示，即：
（3）土的饱和度Sr ❖ 土中水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示，即：
❖ 土的饱和度反映土的潮湿程度。如果Sr=100%，表明土孔隙中 充满水，土是完全饱和的；Sr=0，则土是完全干燥的。通常可 根据饱和度的大小将砂土划分为稍湿、很湿和饱和三种状态： Sr≤50% 稍湿 50%＜Sr≤80% 很湿 Sr＞80% 饱和
无粘性土： 粘粒含量很少的单粒结构土. 如： 砂 、 砾……
2 . 4 . 1D砂r 土em的emax相ax e对mei密n 度
或
Dr
pd max( pd pd min pd( pd max pd min)
Dr≤1/3，
疏松状态
1/3＜Dr≤2/3，
中密状态
2/3＜Dr≤1，
密实状态
2 . 4 . 2 其它测定方法 (1). 标贯试样法：(相对砂) N63.5 见表 2-9 2-10 (2). 重力触探法：(碎石土、砾 、 卵石) N63.5 见表 2-11 (3). 现场鉴别法：具有一定 自稳能力或粘粒的砂砾碎石土.
s ≥ 0.015时,为湿陷性黄土。
2 . 6 . 3 土的冻胀性：是指土的冻胀和冻融给建筑物或土工建筑 物带来危害的变形特征。
量。
③ 光电式联合测定仪：
❖ 在双对数座标纸上作直线 (2mm wp \ 10mm wl )
2 . 3 . 2 粘性土的物理状态指标
塑性指数IP是液限和塑限的差值(省去%)，即土处在可塑状态的 含水量变化范围
I p L P
液性指数IL是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比
IL
P
IP
根据IL值可以直接判定土的软硬状态
V的土体，是由固体颗粒、水和气体组成的，假设能 够将三者分离开来，如下图所示：
图中：ma------土中气体的质量（可忽略，即ma = 0） mw------土中水的质量 ms-------土中固体颗粒的质量 m-------土的总质量 Va-------土中气体所占体积 Vw-------土中水所占体积 Vs-------土中固体颗粒所占体积 Vv-------土中孔隙部分体积，Vv = Vw + Va V-----土的总体积，V = Vv + Vs = Va + Vw + Vs
❖ 界限含水量： 是指粘性土从一种状态转变为另一种状态的 分界含水量。
❖ 液限Wl 流态----------可塑 ❖ 塑限WP 可塑---------半固态 ❖ 缩限 Ws 半固态----------体积不再减少
3.测定方法 ①液限：锥式液限仪，锥重＞6g 锥角20° 锥入深
度10mm的含水量 ❖ (水利 17mm \ 公路 20mm ) 国外碟式仪 ② 塑限： 搓条法:小土条直径3 mm，开裂时的含水
第二章 土的物理性质及分类 §2.1 概述
土的物理在一定程度上影响土的力学性质， 所以物理性质是土最基本的工程特性。
影响土体物理力学性质的主要因素是土颗粒 和水 。
§2.2 土的三相比例指标
❖ 2. 2 . 1 土的三相比例关系图 ❖ 土的三相在体积和重量上的关系称为土的三相比
例指标。 ❖ 为研究土的三相比例指标，在土中任取一体积为
状态
坚硬
硬塑
可塑
液性指数 IL≤0 0＜IL≤0.25 0.25＜IL≤0.75
软塑 0.75＜IL≤1
流塑 IL＞1
天然稠度ωC
c
l p
( 作为公路路评价用 )
2 . 3 . 3 粘性土的活动度、灵敏度和触变性
❖ 1. 活动度： 反映粘性土中所含矿物的活动性
❖ A Ip ( 粘性百分比含量 ) m
2.2.3指标的换算
利用比例关系,可假设V=1,或 Vs=1,进行推导, 过程 略，见表2-2。
§2 . 3 粘性土的物理特征
2.3.1 粘性土的可塑性及界限含水量
❖ 1. 可塑性
❖
处于一定范围含水量的土，在外力作用下可塑成某种
形状而不产生裂纹，当外力移去后，仍能保持既得形状的
特性。.
❖ 2.界限含水量
§2 . 5 粉土的密实度和湿度 1.粉土的密实度：按孔隙比e的大小分
e≤0.75， 0.75＜e≤0.9， e≥0.9，
密实 中密 稍密
2. 粉土的湿度：按含水量(%)分
w≤20， 20＜w≤30， w≥30，
稍湿 湿 很湿
§2 . 6 土的膨胀性、湿陷性和冻胀性
❖ 2 . 6 . 1 土的膨胀性: 是指粘性土吸水膨胀，失水收缩的特性。 ❖ 亲水矿物： 蒙脱石。
2. 2 . 2 指标的定义
1. 实测指标(基本指标)
❖ 〈1〉土粒相对密度(比重)
❖ 比重瓶法： 砂: 2.65～2.71 粘土:2.72～2.75
❖ 〈2〉 含水量ω
❖ 烘干法、烧考法， 100-105°C
〈3〉土的密度ρ
环刀法: 粘性土 1.8～.0 g/cm3 砂土1.6～2.0g/cm3 2.特殊条件下的密度
干密度Pd：土的固相质量ms与总体积v之比，即:
饱和密度： 有效密度：
sat
ms
Vv V
， ms Vs
V
3. 描述土的孔隙体积及充水程度的指标
（1）土的孔隙比е ❖ 土中孔隙体积与颗粒体积之比，称为孔隙比，即
e=Vv/Vs ❖ 孔隙比是表明土密实程度的一个很重要的物理指标，建筑物的沉
降量与土的孔隙比有着密切的关系。天然状态下的粘性土е< 0.6， 土是密实的，低压缩的；当е> 1时，土是松软的，建筑物的沉降 量也大，属高压缩性土。 （2）孔隙率（度）n