粘性土的界限含水率

• 土从某种稠度状态转变为另一种状态时的界限含水量
称为稠度界限，又称为Atterberg界限
缩限 0
塑限
液限
固态 半固态 可塑状态 流动状态
工程上常用的有液性界限wL和塑性界限wp • 液性界限，相当于土从塑性状态转变为液性状态时的含
水量，简称液限 wL • 粉土的液限在32~38%之间，粉质粘土为38~46%，粘土
emax与emin ：最大与最小孔隙比
emax: 最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻 地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经 换算得到最大孔隙比
emin: 最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内， 按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的 最大干密度再经换算得到最小孔隙比
为40~50%。
• 塑性界限，相当于土从半固体状态转变为塑性状态时的 含水量，简称塑限 wp 常见值为17~28%
三、粘性土的可塑性
• 当粘性土的含水量在某范围内时，可用外力塑成任何形 状而不发生裂纹，并在外力移去时能保持既得的形状， 土的这种性能叫可塑性。
• 粘性土中含水量在液限与塑限两个稠度界限之间时，土 处于可塑状态，具有可塑性，这是粘性土的独特性能。
• 塑态：含水量较固态为大，粒间主要为弱结合水连结， 在外力作用下容易产生变形，可揉塑成任意形状不破裂、 无裂纹，去掉外力后不能恢复原状。
• 流态：含水量继续增加、粒间主要为液态水占据，连结 极微弱，几乎丧失抵抗外力的能力，强度极低，不能维 持一定的形状，土体呈泥浆状，受重力作用即可流动。
二、界限含水量——稠度界限（物理状态指标）
土的工程分类总起来可以归纳为三级分类
➢ 土的第一级分类是成因类型分类 如《岩土工程勘察规范》将土按堆积年代划分为三类： 1. 老堆积土； 2.一般堆积土；3.新近堆积土。
➢ 土的第二级分类是土质类型分类 ➢ 土的第三级分类是工程建筑类型分类
二、土质分类简介
• 在实际工程应用中规定，土中粒径d>0.075mm（有的规 范用0.1mm）的土粒质量大于全部土粒质量的50%时称为 粗粒土， 小于50%时称为细粒土。
• 粗粒土可以按粒径级配进一步细分。 • 细粒土多用塑性指数Ip或液限wL加塑性指数Ip进行细分。
（一）水利部分类（仅介绍塑性图的应用）

CH：高液限粘土 MH：高液限粉土
CL：低液限粘土 ML：低液限粉土
（二）建设部分类法
土的名称 大类 类
土按粒度成分分类表 颗粒级配
粗粒 碎石土 粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50% 土 砂类土 粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50%
• wL和wp的差值可以反映可塑性的大小，工程上定义为 塑性指数 IP IP=wL-wp
• 1994年国家标准《岩土工程勘察规范》按塑性指数IP 将粘性土分为两类，IP>17为粘土，17≥IP>10为粉质粘 土，IP≤10为粉土或砂类土。
天然土的稠度状态——液性指数（Liquid Index）
Solid 固态
细粒 粉土 粒径小于0.005mm的颗粒超过总质量10% 土 粘性土 粒径小于0.005mm的颗粒质量大于总质量
30%
1、碎石类土
碎石类土是粒径大于2mm的颗粒含量超过50%的土
土的名称
颗粒级配及形状
漂石 块石
圆形及亚圆形为主 粒径大于200mm的颗粒超过总
棱角形为主
质量的50%
碎
卵石 圆形及亚圆形为主 粒径大于20mm的颗粒超过总
IL0 固态 0< IL 1 塑态 0< IL 0.25 硬塑状态 0.25< IL 0.75 可塑状态 0.75< IL 1 软塑状态 IL>1 流塑状态
判定
w wP IL 0
wP w wL
0 I L 1.0
wL w I L 1.0
土处于坚硬状态 土处于可塑状态 土处于流动状态
第五节 无黏性土的密实度
WL
W
➢粘性土的稠度与可塑性是土粒与水相互作用后所表现 出来的物理性质。
一、粘性土的稠度状态
• 粘性土因含水多少而表现出的稀稠软硬程度，称为稠度。
• 因含水多少而呈现出的不同的物理状态称为粘性土的稠 度状态。
• 固态：含水量相对较少，粒间主要为强结合水连结，连 结牢固，土质坚硬，力学强度高，不能揉塑变形，形状 大小固定。
• 砂土的密实程度还D可r 用 e相meam对xax密eme度in （Dr）来表示。 emin : 最小孔隙比（最紧密状态时的孔隙比） 振击法确定 emax : 最大孔隙比（最疏松状态时的孔隙比） 松砂器法确定
•Dr=0时，土处于最疏松状态；Dr=1时，土处于最密实状态。 1 Dr 0.67 密实的 0.67 Dr 0.33 中密的 0.33 Dr 0 松散的
第四节 粘性土的界限含水率
• 一、粘性土的状态与界限含水率 Increasing Water content
Solid 固态
semiSolid 半固态
Plastic 塑态 Liquid 液态
V Shrinkage limit 收缩限
Plastic limit 塑限
Liquid limit 液限
Ws
Wp
semiSolid 半固态
Plastic 塑态 Liquid 液态
Wp
WL
IL
w wP wL wP
液性指数
粘性土即使具有相同的含水率，也未必处于同样的状态， 与无粘性土的相对密实度相似，粘性土的状态用液性指数 来判别。
液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对 关系，表达了天然土所处的状态。
石 土 碎石 棱角形为主
质量的50%
圆砾 角砾
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
粒径大于2mm的颗粒超过总质 量的50%
2、砂类土 砂类土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过50%，粒径大
于0.075mm的颗粒含量超过50%的土。
土的名称
砾砂
粗砂 砂 类 中砂 土
细砂
粉砂
颗粒级配 粒径大于2mm的颗粒占总质量的25~50% 粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量50% 粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量50% 粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量85% 粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50%
注意：室内测得理论上的最大与最小孔隙比有时很困难
天然状态砂土的密实度
标准贯入试验锤击数N63.5 N63.5≤10
10<N63.5≤15 15<N63.5≤30
N63.5>30
密实度 松散 稍密 中密 密实
第六节 土的工程分类
一、工程分类的一般原则和类型
• 基本原则：所划分的土类能反映土性质的变化规律。