土的性质及工程分类

2．液性指数IL liquidity index p P IL L P Ip
讨论： ① IL表示土的软硬程度, 用IL划分土的软硬状态，IL↑， 土软↑, IL<0 坚硬， IL>=1流动状态。 ② 没考虑土的结构影响，在含水量相同时，原状土比 重 塑土硬，故用IL判断重塑土合适，但对原状土偏于保守。
液塑限联合测定仪
液限
塑限
下沉深度为17mm所对应的含水量为液限;下沉深度为 2mm处所对应的含水量为塑限。
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2.3.3黏性土的活动度、灵敏度和触变性

活动度：反映黏性土 中所含矿物的活动性
A<0.75 不活动
IP A m
0.75<A<1.25 正常
A>1.25
活动
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2.3.3黏性土的灵敏度
m ms mw
Vs
7
Vw Va VV
2.3 黏性土的物理特性

2.3.1黏性土的可塑性及界限含水率
0 固态或半固态
塑限ωP
可塑状态
液限ωL 流动状态
ω
界限含水率：粘性土从一种状态变化到另一种状态的含水率 1．液限WL——土由塑性状态变到流态的分界含水量。如 WL=28 表示土的液限含水量为28% 测定：用锥式液限仪，通常用联合测定法 2．塑限WP——土由半固态到塑态的分界含水量。如WP=12，表 示土的塑限含水量为12%。 测定：搓条法或联合测定法。 3．缩限WS
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2.3.2黏性土的物理状态指标
1．塑性指数Ip plasticity index Ip=WL－Wp
讨论： ①塑性指数表示粘土处在可塑状态时含水量的变化范围. ②Ip取决于： 颗粒细↑，土能吸附水量↑，IP↑； 矿物成分，吸水能力↑，IP↑，故蒙脱含量↑，则IP↑； 水中离子成分和浓度,价高阳离子数↑，IP↓。 ③粘性土的分类常用于IP
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五、例题分析
求e、Sr及ρsat
【例2-1】已知某土样ρ =1700Kg/m3 ,ds=2．67 ,
ω=14%
【解】：用三相草图法，如图
ma=0 ①令V=1 m3 气 ②则重量m= ρ *V=1700kg 水 ③而ω=mω ／mＳ m=mω +ms 土 解得ms=1490kg mω =210kg 粒 ④Vs=ms/ds= 1.49/2.67= 0.558 m3 ⑤Vv = V-Vs =1-0.558=0.442 m3 ⑥Vω =mω /ρω = 210/1000 = 0.21 m3 在图中填各数 ⑦可得 e =VV / Vs=0.79 Sr= Vω /VV=0.47 ms VV w 1490 0.442 1000 sat 1910 kg / m3 V 1
Sr=100%
2．土的饱和度 degree of saturation Sr =vw/vv ×100%
完全饱和
Sr>80%饱和 Sr=0完全干燥
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Vs
Vw Va VV
ห้องสมุดไป่ตู้
气
2.2.3 指标间的换算 2.2.3 指标的换算
注： （1） 实验直接测定的指标为：ρ， ω，ds(或ρs） （2） 各指标间关系可用三相草图法 换算,不必死记这些换算公式 土的三相比例指标换算公式（表2-2）
ms
土的三相图 Three phase skeletal
Vs
V
土的密度 测定方法
环刀法
蜡封法
灌砂法
2
一般 ρ ＝1.6～2.2g／cm3
注：1)：干密度(g/cm3)
dry density
ms d V
2:)：饱和密度(g/cm3) sat ms mw ms VV w V Vs Vw Va
s 4
气
ma=0
m ms mw
•二、反映土的松密程度的指标
1．孔隙比void ratio 2．孔隙率porosity
水 土 粒
e=vv/vs
n=vv/v×100%
三、反映土中含水程度的指标——ω ，Sr
1、土的含水率(含水量) water content 用烘干法测定
m 100% ms
saturated density
3)：浮密度(g/cm3) 显然：ρ 重力密度 (简称重度)
sat>ρ

ms Vs w V
>ρ d >ρ ˊ
天然重度γ =ρ g 干 重度 γ d=ρ dg 饱和重度γ sat=ρ satg 浮重度 γ ˊ=ρ ˊg
γ
sat>γ
>γ d >γ ˊ
3
2.土粒相对密度ｄs（土粒比重）：无量纲
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3．天然稠度(natural consistency)
L L P
路基的干湿状态
测定：烘干法
《公路沥青路面设计规范》 （JTJD60-2006）
c c 1 中湿 c1 c c 2 潮湿 c 2 c c 3 过湿 c c 3
干燥
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灵敏度：
低灵敏度
1 St 2 2 St 4 St 4
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qu St ' qu
中灵敏度
高灵敏度
2.3.3黏性土的触变性、
概念：黏性土的抗剪强度随时间恢 复的胶体化学性质 实质：微观结构多为片架结构，含 较多结合水，随着时间被破坏的原 始黏聚力部分得到恢复

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2.4 无粘性土的密实度
单位体积土颗粒质量与4℃纯水单位体积的质量之比
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m ms mw
ds
ρ
s
ma=0


水 土 粒
—土粒密度，即土颗粒单位体积的质量(g/cm3)
土的相对密 度测定方法
粘性土：ｄs ＝2.7～2.75 砂性土：ｄs ＝2.65
比重瓶法
土中有机质含量增加， 土粒相对密度减小
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Vs
Vw Va VV
ms / Vs
2.1概 述
土 的 物 理 性 质 土 的 化 学 性 质
土的三相组成 三相比例大小
1
2.2 土的物理性质指标
2.2.1-2.2.2 土三相比例关系及指标定义
质量m
ma=0
体积V 一、反映土轻重程度的指标
Vw Va
mw
m
水
土粒
Vv
气
1.土的天然密度ρ ：单位体积土的 质量(g/cm3)
ms mw m V Vs Vw Va
The compactness of none-cohesive soil
无粘性土主要包括砂类土和碎石土，而影响无粘性
土工程性质的主要因素是密实度
1.孔隙比e （老规范）:没考虑级配因素 对于同一种土，当孔隙比小于某一限度时，处于密 实状态。孔隙比愈大，土愈松散。