土的物理性质及工程分类2

2、土的物理性质及工程分类2.1土的组成2.2土的结构构造2.3土的物理性质指标2.4土的物理状态指标2.5土的工程分类固体矿物颗粒（固相）土中气体（气相）土中水（液相）2.1土的组成2.1.1土的固体颗粒土的固体颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分。1.土粒的矿物成分（1）原生矿物（2）次生矿物（3）腐植质次生矿物蒙脱石伊利石高岭石高岭石高岭石伊利石伊利石蒙脱石2.土颗粒的大小与形状基本概念粒度、粒组粘粒粉粒砂粒圆粒碎石块石0.0050.075260200巨粒粗粒细粒3.土的粒径级配（1）定义工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。（2）粒径分析方法•筛分法（d0.075mm的土）•密度计法（d0.075mm的土）筛分法（d0.075mm的土）密度计法（d0.075mm的土）（3）颗粒级配的表示方法表示方法：表格法、颗粒累计级配曲线法10-22-0.050.05-0.0050.005A09910B066304C44560010.10.011E-302040608010010小于某粒径的土粒质量/%粒径/mm2.1.2土中水（1）结合水强结合水、弱结合水（2）自由水重力水、毛细水（3）气态水（4）固态水双电层•结合水概念强结合水、弱结合水•双电层概念2.1.3土中气体土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。（1）自由气体（2）封闭气体2.2.1土的结构2.2土的结构构造单粒结构蜂窝结构絮状结构2.2.2土的构造•层状构造•分散构造•结核状构造•裂隙状构造2.3.1土的三相比例指标概述土的物理性质直接反映土的松密、软硬等物理状态，也间接反映土的工程性质。土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。三相指标的定义2.3土的物理性质指标固相液相气相土颗粒土中水土中气土颗粒水气体smwmamvmmaVwVsVvVV0wm气体2.3.2三相指标－三个基本试验指标土的天然密度公式：ρ=m/v测定：环刀法土的含水量公式：w=mw/ms×100％测定：烘干法土粒相对密度（土粒比重）公式：ds=ms/mw测定：比重瓶法2.3.3其它指标土的干密度公式：ρd=Ms/V饱和密度公式：ρsat＝(ms+Vv×ρw)/V土的浮密度（有效密度）公式：ρ’=ρsat-ρw土的孔隙比公式：e=Vv/Vs土的孔隙率公式：N=Vv/V×100％土的饱和度公式：Sr=Vw/Vv×100％2.3.4指标的换算土的密度、含水量、土粒比重是通过试验测定，其他指标可由这三个指标换算得到。无粘性土——密实度粘性土的物理特征——含水量2.4土的物理状态指标2.4.1无粘性土的密实度划分标准（1）孔隙比e•优点：简单方便•缺点：无法反映土的级配因素0.60.750.85松散中密密实稍密（2）相对密度Dr定义：•优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。•缺点：天然孔隙比难以获取，且emax,emin的测定受人为的影响较大。minmaxmaxreeeeD（3）标准贯入试验击数N为标准30157松散中密密实稍密2.4.2粘性土的物理特征•液限、塑限、缩限•塑性指数•液性指数•灵敏度液限、塑限、缩限一、定义液限WL、塑限Wp、缩限Ws二、测定方法液塑限联合测定法wSWpWL液态固态塑态半固态0测试结果整理粘性土的可塑性指标•塑性指数IP•液性指数PPwwILPPPLpLIIL1.00.75IL≤10.25IL≤0.750IL≤0.25IL0液性指数流塑软塑可塑硬塑坚硬状态2.5.1土的分类标准•工民建标准•水利部标准•铁道部标准•交通部标准•统一国家标准2.5土的工程分类2.5.2地基土的工程分类（1）岩石（2）碎石土（3）砂土（4）粉土（5）粘性土（6）人工填土（7）特殊性质土