土的分类及其工程性质总结

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土的工程性质与分类

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土的工程性质与分类
H
Wp
WL
W
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土的工程性质与分类
Ip塑性指数（plasticity index）-描述粘土的可塑性
塑性指数Ip 的大小和土中结合水的可能含量有关，和土的颗粒组成、土粒的矿物成份，以及土中水的离子成份以及浓度等因素有关。土粒越细，其比表面积越大，可能的结合水含量越大，其时塑性指数Ip也越大。
第一讲土的工程性质与分类
土的工程性质与分类
1.3土的结构和构造土的结构和构造地质历史与环境的产物
定义：定义：是指物质成分间的联结特点和空间分布、变化规律，反映了物质的存在形式
土的结构和构造
工程性质
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土的工程性质与分类
1.3.1土的结构土的结构
土的成分定义：定义：土的结构是指土粒
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土的工程性质与分类检测题目
1. 砂土的结构通常是：__________ a.絮状结构 b.单粒结 c.构蜂窝结构 2. 饱和土的组成为：__________ a.固相 b.固相＋液相 c.固相＋液相＋气相 d.液相 3. 下列土性指标中哪一项对粘性土有意义：__________ a.粒径级配 b.相对密度 c.塑性指数 4. 筛分法适用的土粒直径为：__________ a.d>0.075 b.d<0.075 c.d>0.005 d.d<0.005 5.某土样的液限55％，塑限30％，则该土样可定名为：__________ a.粉质粘土 b.粘质粉土 c.粘土 d.粉土 6.粘性土的塑性指数越大，其粘粒含量：______ a.越多 b.越少 c.可多可少

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

土的工程分类及各类型土的工程性质

3、黄土
1）特征与分布
黄土是第四季干旱半干旱气候条件下形成的一种性质特殊的大陆松散沉积物。
颜色主要呈黄色、淡灰黄色或褐黄色；以粉粒为主（多为0.05-0.01mm的粗粉粒），粒度大小均一，黏粒含量少（一般小于10%）；富含碳酸盐以及硫酸盐、少量其他易溶盐类；孔隙比较大，一般在1.0 左右，具有肉眼可见的大孔隙；垂直节理发育；浸湿后土体显著沉陷（称为湿陷性）。具有上述全部特征的土即为典型黄土。上述有的特征不明显的土称为黄土状土。两者统称为黄土类土，简称黄土。
漂石(块石)混合土卵石(碎石)混合土
注：巨粒混合土可根据所含粗粒或细粒的含量进行细分。
砾类土的分类：
土类砾土
粒组含量
级配Cu5，1Cc3 细粒含量<5% 级配不能同时满足
上述要求
土类名称级配良好砾土
级配不良砾土
含细粒土砾土
5%细粒含量<15%
含细粒土砾土
细粒土质砾土
15%细粒含量 <50%
粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量的85%的土为细砂土。
粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量的50%的土为粉砂土。
举例:
例1：某砂土样，经筛析试验，得到各粒组含量的百分比为：
粒径mm
>5
5~2
~0.0 75
<0.075
质量百分比 %
8
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5、湖积土
工程特征：湖边沉积物粒粗，承载力高；远岸沉积物粒细，性质变差；湖心沉积物主要为黏土和淤泥软土，压缩性高，强度很低；湖泊淤塞可演变为沼泽，沼泽沉积土为沼泽土，主要由半腐烂的植物残体和泥炭组成，含水量极高，承载力极低。

土的工程分类及性质

土的工程分类及性质
一，土的分类
根据土的开挖难易程度将土分为八类，前四类为一般土，即可人工也可机械，后四类为岩石，必须用爆破等施工方式。

二，土的工程性质
土的工程性质可用一些物理量来表示。

1）土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比。

s w
m m W =
含水量影响边坡稳定和填土压实，含水量在25%以上，机械开挖是行车困难，容易陷车。

应用：最佳含水量可使填土获得最大密实度的含水量。

2）土的密度
天然密度：土在天然状态下单位体积的质量。

V
m = 干密度：单位体积土中固体颗粒的质量。

V
m s d = 土的质量密度影响土的承载力、土压力和边坡的稳定性。

应用：检测填土压实质量的控制指标。

3）土的渗透性：水在土体中渗流的性能，一般用渗透系数K 表示。

渗透系数K ：在水力坡度（L h I ∆=)为1的渗流作用下，水在土
中渗出的速度(KI v =)
土的渗透系数与土的颗粒级配、密实程度有关。

应用：选择降低水位方法、回填土。

4）土的可松性：自然状态下的土经开挖后，内部组织破坏，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体积的性质。

一般用可松性系数表示。

最初可松性系数：土经开挖后的松散体积与原自然状态体积之比。

原
松散V V K S = 最后可松性系数：土经回填压实后的体积与原自然状态体积之比。

原
压实V V K S =' 土的可松性对土方开挖、运输、场地平整、土方量的平衡调度、土方存放、挖土回填、留回填松土等均有很大影响。

土力学总结

土力学第一章土的物理性质及工程分类1.土的特点:碎散性、三相性(固,液,气) 、天然性(自然变异性)或成层性.2.土粒大小是影响土的性质最主要因素.土性取决于颗粒的形状,大小和矿物成分.3.常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法.1).表格法.表格法是以列表形式直接表达各粒组的百分含量.它用于粒度成分的分类是十分方便的.2)累计曲线法.该方法是比较全面和通用的一种图解法,适应于各种土级配好坏的相对比较.由累计曲线的坡度可以大致判断土粒的均匀程度或级配是否良好.3)三角坐标法.三角坐标法只适用于划分三个组粒的情况.4.研究土中水必须考虑到水的存在状态及其土粒的相互作用;存在于土中的液态水可分为结合水和自由水两大类.结合水是指受电分子吸引力吸附在土粒表面的土中水.自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水.5.土中气:土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位.含气体的土称为非饱和土,非饱和土的工程性质研究已形成土力学的一个热点.6.我们把粘土颗粒在直流电作用下向阳极移动的现象称为电泳;而水分子向阴极移动的现象称为电渗.7.双电层的厚度既取决于颗粒表面的带电性,又取决于溶液中阳离子的价数.8.粘土间的相互作用力:(1)粒间吸引力土粒间吸引力主要来源于分子间的范德华力.(2)土粒间排斥力9.土的结构:是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征.10.土的构造:土中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分土层之间的相互关系的特征.11.反映土轻重程度的指标:(1)土的天然密度ρ.ρ=m/V (2)土的干密度ρd =m s/V. (3)土的饱和密度ρsat=m s+Vvρw/V (4)土的浮密度ρ′(5)土粒的相对密度12.反映土松密程度的指标(1)孔隙比e:土中孔隙体积与土粒体积之比(2)孔隙率n :土中孔隙体积与总体积之比,以百分数表示.13.反映土含水程度的指标(1)土的含水率ω:土中水的质量与土颗粒质量之比,称为土的含水率,以百分数计.14.影响压实效果的因素:土类、级配、压实功能和含水率,另外土的毛细管压力以及孔隙压力对土的压实性也有一定影响.第二章土中水的运动规律1.孔隙中的自由水在重力(水位差)作用下,发生运动(从土内孔隙中透过)的现象叫渗透.2.土体具有被水透过的性质称为土的渗透性或透水性.3.渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类:一是因渗流力的作用,使土体颗粒流失或局部土体产生移动,导致土体变形甚至失稳,如深基坑中流沙和管涌现象;二是由于渗流作用,使水压力或浮力发生变化,导致土体或结构失稳.4.渗流力:水在土中渗流时,受到土颗粒的阻力T的作用,这个力的作用方向与水流方向相反.5.流沙现象:土颗粒之间的压力等于零,土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定.6.流沙现象的防治原则:(1)减小或消除水头差,如采取基坑外的井点降水法降低地下水位或水下挖掘;(2)增长渗流途径,如打板桩;(3)在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力;(4)土层处理,减小土的渗透系数,如冻结法、注浆法等.7.管涌现象:水在砂性土中渗流时,土中的一些细小颗粒在渗流力作用下,可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走,这种现象称为管涌.8.防治管涌现象,一般从下列三个方面采取措施:(1)改变几何条件,在渗流逸出部位设反滤层是防止管涌破坏的有效措施;(2)改变水力条件,降低水力梯度,如打板桩等;(3)土层处理,减小土的渗透系数.9.流网是由一组流线和一组等势线相互正交组成的网格.流网具有以下特征:(1)流线与等势线相互正交.(2)流线与等势线构成的各个网格的长宽比为常数.(3)相邻等势线之间的水头损失相等.(4)各个流槽(即各相邻两流线间)的渗流量相等.10.土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着孔隙向上及其他地方移动的现象.这种细微孔隙中的水被称为毛细水.11.影响冻胀的因素:(1)土的因素(2)水的因素(3)温度的因素(4)外载荷的因素第三章土中应力计算1.土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种.土中应力按其作用原理或传递方式可分为有效应力和孔隙应力两种.2.土体的应力-应变关系:(1)土的连续性假定(2)土的线弹性假定(3)土的各向同性假定3.土中某点的自重应力与附加应力之和为土体总的应力.4.在土力学中,正应力以压为正,拉为负.剪应力以逆时针为正.5.地下水位升降,使地基土中自重应力也相应发生变化.6.基底附加压力是指超出原有地基竖向应力的那部分基底压力,也即是作用在基础底面的压力与基底处建造前土中自重应力之差.7.有效应力原理:计算土中应力的目的是为了研究土体受力后的变形和强度问题.8.土中有效应力是指土中固体颗粒(土粒)接触点传递的粒间应力.9.存在土体中某点的总应力有三种情况,即自重应力附加应力、自重应力与附加应力之和.10.有效应力原理:(1)饱和土中任意点的总应力σ总是等于有效应力加上孔隙水压力;(2)土的有效应力控制了土的变形及强度.第四章土的压缩性与地基沉降计算1.土的三大工程问题:渗流、变形、强度.2.在外力作用下土体体积缩小的特性称为土的压缩性.3.土的压缩通常由三部分组成:(1)固体土颗粒被压缩;(2)土中水及封闭气体被压缩;(3)水和气体从孔隙中排出.4.对饱和土来说,土体的压缩变形主要是孔隙水的排出.5沉降:在建筑物荷载作用下,地基土主要由于压缩而引起基础的竖向位移.6.计算地基沉降时,必须取得土的压缩性指标.土的压缩性指标可以通过室内压缩试验或现场原位试验的方式获得.7.土的变形模量是指土体在无侧限条件下的应力与应变的比值.变形模量是反映土的压缩性的重要指标之一.8.土的弹性模量的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力-应变模量.9.变形顺序:初始沉降、固结沉降、次固结沉降.10.几种沉降计算方法:分层总和法、应力面积法和弹性理论方法.第五章土的抗剪强度1.土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的极限能力.2.土的c和ф统称为土的抗剪强度指标.3.土的抗剪强度是决定建筑物地基和土工建筑物稳定性的关键因素.4.无粘性土的抗剪强度决定于有效法向应力和内摩擦角.5.应力路径是指在外力作用下,土中某一点的应力变化过程在应力坐标图中的轨迹.它是描述土体在外力作用下应力变化情况或过程的一种方法.第六章土压力与挡土墙1.用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌,保持土体稳定性的一种建筑物,俗称挡土墙.2.土压力是设计挡土墙结构物断面及验算其稳定性的主要外载荷.3.根据挡土墙的方向,大小及墙后填土处的应力状态,将土压力分为静止土压力,主动土压力,被动土压力三种.4.影响土压力的最主要因素:墙体位移条件.5.挡土墙的类型:重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚定板及锚杆式挡土墙.第七章地基承载力1.地基承载力是指单位面积上地基所能承受的荷载.2.地基破坏模式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏及冲切破坏三种。

土的工程分类及各类型土的工程性质

巨粒类土的分类：
土类巨粒土
巨粒含量 >75%
粒组含量漂石含量大于卵石含量漂石含量不大于卵石含量
土类名称漂石(块石)土卵石(碎石)土
混合巨粒土
50%<巨粒含量75%
漂石含量大于卵石含量漂石含量不大于卵石含量
混合漂石(块石)土混合卵石(碎石)土
巨粒混合土
15%<巨粒含量50%
试样中巨粒组（粒径>60mm）含量大于15%的土为巨粒类土。
试样中粗粒组含量大于50%的土为粗粒类土。其中，砾粒组含量大于砂粒组的土为砾类土；砾粒组含量不大于砂粒组的土为砂类土。
试样中细粒组含量不小于50%的土为细粒类土。其中，粗粒组含量不大于25%的土为细粒土；粗粒组含量大于25%且不大于50%的土为含粗粒的细粒土；有机质含量小于10%且不小于5%的土为有机质土。可利用塑性图对细粒类土进一步划分。
粒径在0.075mm以上的土可分为碎石土和砂土。（碎石土通常是性质良好的土，砂土总体上是性质良好的土）
土定名的原则：碎石土和砂土分类定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。
(1) 碎石土
粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土称为碎石土。进一步划分为：
粒径>200mm的颗粒质量超过总质量的50%的土为漂石土（颗粒以圆形及亚圆形为主）或块石土（颗粒以棱角形为主）。
5 土的工程分类及各类型土的工程地质性质
分类的意义：
分类是基础理论课题合理地选择研究内容和方法有针对性地对土进行评价地基土利用和改良
因此，在工程勘察中，应把研究区内的各种进行分类，并反映在工程地质平面图和剖面图上，作为设计、施工和分析研究的依据

各种土的工程性质

由于软土地基具有压缩性高、强度低等特性，因此变形问题是软土地基的一个主要问题，表现为建筑物的沉降量大而不均匀、沉降速率大以及沉降稳定历时较长等特点。
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

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

建筑施工技术-土的工程分类及性质

按表 " # $ # " 的规定，基坑宽应稍大于基础宽；
表 " # $ # " 基坑（槽）不加支撑时的容许深度
土的名称
密实、中密的砂土和碎石类土（充填物为砂土）
挖土深度（&）
土的名称
硬塑、可塑的黏土和碎石类土 "
（充填物为黏土）
挖土深度（&）
"’(
硬塑、可塑的轻亚黏土及亚黏土 "’$( 坚硬的黏土
边坡顶无荷载
坡坡度（高：宽）
坡顶有静载
坡顶有动载
中密的砂土
" - "’++
" - "’$(
" - "’(+
中密的碎石类土（充填物为砂土）
" - +’.(
" - "’++
" - "’$(
硬塑的轻亚黏土
" - +’/.
" - +’.(
" - "’++
中密的碎石类土（充填物为黏性土）
" - +’(+
压实系数#" , ()-.
()-/ 0 ()-. ()-+ 0 ()-1 ()-& 0 ()-/
( ) -( ( ) -( ( ) 23
注：压实系数#"，为土的控制干密度!! 与最大干密度!!"#$的比值。控制含水量为"45 6 7。
7
土的工程分类及性质
1.2 土方开挖技术
1.2.1 人工开挖土方

土的工程性质与分类

漂石（块石）颗粒: d＞200mm;
卵石（碎石）颗粒: 200mm＞d ＞20mm ;
圆砾（角砾）颗粒: 20mm＞d ＞2mm ;
砂粒:
2mm＞d ＞0.075mm;
粉粒:
0.075mm＞d ＞0.005mm;
粘粒:
d＜ 0.005mm 。
3. 各粒组特征的规律：
★ 颗粒愈细小，与水的作用愈强烈。所以，毛细作用由无到毛细上升高度逐渐增大；
土中不同粒组颗粒的相对含量，称为土的粒度成分（或称颗粒级配），它以各粒组颗粒的重量占该土颗粒的总重量的百分数来表示。
2. 土的粒组划分标准：
划分方法不完全一致，一般采用的粒组划
分及各粒组土粒的性质特征见表2-1。
表中根据界限粒径200、20、2、0.075和 0.005mm把土粒分为六大粒组：
★ 透水性由大到小，甚至不透水；
★ 逐渐由无粘性、无塑性到具有愈大的粘性和塑性以及吸水膨胀性等一系列特殊性质（结合水发育的结果）；
★ 在力学性质上，强度逐渐变小，受外力时，愈易变形。
4.粒度成分对土工程性质影响的实质
（1）组成土的颗粒大小不同，土的比表面不同，则土粒与水（或气）作用的表面能大小不同。因此，不同大小颗粒与水（或气）相互作用的程度，以至含水的种类、性质和数量不同。
（1）水分子H2O是强极性分子. （2）土中水是水溶液。
（3）土中水溶液与土颗粒表面及气体有着复杂的相互作用。
土中水的分类：按土中水所呈现的性质差异及其对土的影
响性质与程度，可将土中水分为结合水和非结合水两大类：
结合水（土粒表面结合水）: 强结合水（吸着水）
弱结合水（薄膜水）非结合水:
液态水: 毛细水（实为半结合水）重力水（自由水）

土的工程性质与分类

详细描述
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。

土的性质及工程分类

比较稳定力学性质好粗砂土如砂土砾石等土类的结构特征34土粒下沉过程中接触点引力大于下沉土粒重量形成链环状单元很多这样的链环状单元联接起来便形成孔隙较大的蜂窝状结构蜂窝状结构常在粉土粘土类中遇到35微小的粘粒重量极轻靠其自重在水中下沉极为缓慢土粒表面常带有同号电荷因而悬浮在水中作分子热运动不能相互碰撞结成粒团下沉
结合水：是指水受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。分为强结合水和弱结合水。
强结合水：紧靠土粒表面，性质接近于固体，密度为1.2～1.4g/cm3,冰点为-78℃，不传递静水压力，具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度。
26
弱结合水：在强结合水以外，电场作用范围以内，电场作用力随远离颗粒而减弱，是一种粘滞水膜，受力时能由水膜较厚处缓慢转移到水膜较薄处;能产生变形，但不因重力作用而流动，与土的可塑性、土的冻胀有关。
有效密度（）
天然重度（）
干重度（）d
饱和重度（
）
sat
有效重度（）
d

ms V
' ms Vsw
V
sat msV mw / msVwVV
45
3.反映土的孔隙、含水特征指标
※土的孔隙比 e ：土中孔隙体积与土粒体积
之比。可以用来评价天然土层的密实程度。
粗颗粒：土中的气体与大气相通，对土的力学性质影响不大;
细颗粒：存在与大气隔绝的封闭气泡，使土的压缩性提高，透水性减小。
封闭气泡：随着压力的增大，封闭气泡可能压缩或溶解于水中，压力减小时，气泡会恢复原状或重新游离出来。
封闭气体对土的性质有较大影响，导致渗透性减小，弹性增大，拖延土的压缩和膨胀变形随时间的发展过程。

土层的工程分类及性质

土层的工程分类及性质一、土的工程分类在建筑施工中，按照开挖的难易程度,土可分为八类：一类土（松软土）、二类土（普通土)、三类土（坚土)、四类土（砂砾坚土）、五类土(软石）、六类土（次坚石）、七类土（坚石）、八类土(特坚石）。

一至四类为土,五至八类为岩石.二、土的工程性质1、土的密度（1）土的天然密度土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。

(2)土的干密度单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。

注：土的干密度越大,表示土越密实。

工程上把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制基坑底压实及填土工程的压实质量.2、土的含水量土的含水量是土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示。

注：土的干湿程度用含水量表示。

5%以下称干土、5%—30％称潮湿土、30%以上称湿土.含水量越大,土就越湿，对施工越不利.3、土的可松性自然状态下的土经开挖后,其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，其体积仍不能恢复原状，这种性质称为土的可松性.土的可松性程度用可松性系数表示。

4、土的渗透性土的渗透性指水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数,用表示,单位为。

注：土的渗透性大小取决于不同的土质。

地下水的流动以及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关。

下面来介绍一下，岩石风化。

一般情况下,岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。

但由于岩体中岩性并不均一,且有断裂存在，所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律.岩体风化厚度一般为数米至数十米，沿断裂破碎带和易风化岩层，可形成风化较剧的岩层。

断层交会处还可形成风化囊。

在这两种情况下深度可超过百米。

岩体风化分为：①物理风化，如气温变化使岩石胀缩导致破裂等；②化学风化，如低价铁的黄铁矿在水参与下变为高价铁的褐铁矿；③生物风化，如植物根系可使岩石的裂隙扩张等。

岩体风化的速度和程度取决于岩石的性质和结构、地质构造、气候条件、地形条件、人类活动的影响等。

土的物理性质和工程分类

砂土
定义：粒径d＞2 mm的颗粒含量不超过全重 50％，且d ＞0.075 mm的颗粒含量超过全重 50％的土
分类依据：粒径级配、各粒组含量
定名
表2.5 砂土的分类
土的名称
粒组含量
砾砂粗砂中砂细砂粉砂
粒径d＞2 mm的颗粒占总质量的25％～50％粒径d＞0.5 mm的颗粒超过总质量的50％粒径d＞0.25 mm的颗粒超过总质量的50％粒径d＞0.075 mm的颗粒超过总质量的85％粒径d＞0.075 mm的颗粒超过总质量的50％
碎石土
定义：土的粒径d＞2 mm的颗粒含量超过全重50 ％的土
分类依据：粒组含量和颗粒形状
定名
土的名称漂石块石卵石碎石圆砾角砾
表2.4 碎石土的分类
颗粒形状
粒组含量
圆形及亚圆形为主粒径d＞200 mm的颗粒含量超过全重的50
棱角形为主
％
圆形及亚圆形为主
棱角形为主
粒径d＞20 mm的颗粒含量超过全重的50％
圆形及亚圆形为主
棱角形为主
粒径d＞2 mm的颗粒含量超过全重的50％
工程性质
密实碎石土：骨架颗粒含量＞70％，交错排列，连续接触
中密碎石土：骨架颗粒含量＝60％～70％，交错排列，大部分接触
稍密碎石土：骨架颗粒含量＝55％～60％，排列混乱，大部分不接触
松散碎石土：骨架颗粒含量＜55％，排列十分混乱，绝大部分不接触
土的固体颗粒
土粒的矿物成分
原生矿物：单矿物颗粒；多矿物颗粒次生矿物
蒙脱石伊利石高岭石腐殖质
土的固体颗粒
土颗粒的大小与形状
土颗粒粒组
粒组名称
巨漂石、块石粒组卵石、碎石