第三章土的物理性质与工程分类课件.pptVIP

第三章 土的物理性质与工程分类 土的物理性质在一定程度上决定了它的力学性质，其指标在工程计算中常被直接应用。 对种类繁多、性质各异的土，按一定的原则，进行分门别类，给出合适的名称，可以概略评价土的工程性质。 第一节 土的基本物理性质 第二节 粘性土的稠度与可塑性 第三节 土的透水性 第四节 土的工程分类 第一节 土的基本物理性质 土的物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固、液二相相互作用表现出来的性质。 前者称为土的基本物理性质，主要研究土的密实程度和干湿状况； 后者主要研究粘性土的可塑性、胀缩性及透水性等。 一、土粒密度 （实测指标） 土粒密度是指固体颗粒的质量与其体积之比，即单位体积土粒的质量。 土粒密度大小决定于土粒的矿物成分，与土的孔隙大小和含水多少无关，它的数值一般在2.60~2.80g/cm3之间（表3-1）。 土粒比重 Gs 土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4°C时的质量之比（重力与浮力之比） 。无量纲。 一、土粒密度 土粒密度的测定 ：比重计法 由于土的比重变化不大，工程上用经验法根据土的类别确定： 砾砂 Gs =2.65 粗砂 Gs=2.66 中砂 Gs =2.67 细砂 Gs=2.68 粉砂 Gs =2.69 粉土 Gs=2.70～2.71 粉质粘土 Gs =2.72～2.74 粘土 Gs=2.75～2.76 2、干密度 土的孔隙中完全没有水时的密度，称土的干密度，指单位体积干土的质量，即 干密度与土中含水多少无关，只取决于土的矿物成分和孔隙性。土的干密度一般在1.4~1.7g/cm3之间。 3、饱和密度 土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和密度，是指土孔隙中全部充满液态水时的单位体积土的质量，即 工程上常用重度指标，它指单位体积土的重量，kN/m3。 天然重度γ、干重度γd及饱和重度γsat 另外，处于地水位以下的有效重度（单位体积土粒的有效重力）常称为土的浮重度γ′，等于土的饱和重度减去水的重度（γw），即： 对于同一种土来讲，土的天然重度、干重度、饱和重度、浮重度在数值上有如下关系： 三、土的含水性 1、含水量（实测指标） 含水量指单位质量土粒所含水量，以百分数表示，又称土的含水率。 测定方法：烘干法。在100～105℃烘干，烘干时间与土的种类有关。砂土时间短3～4h，粘性土长8～10h。 含水率ω是反映土性质的重要指标，ω大，土性质差， ω小，性质好。 一般所说的含水量指的是天然含水量。 土的孔隙中全被水充满时的含水量，称为饱和含水量wsat。 2、饱和度 土孔隙中所含水的体积与土中孔隙体积的比值称为土的饱和度，以百分数表示。 或天然含水量与饱和含水量之比： 饱和度可以说明土孔隙中充水的程度，其数值为0~100%。干土：Sr=0；饱和土：Sr=100%。 工程实际中，按饱和度大小常将砂类土划分为如下三种含水状况： Sr50% 稍湿的 50%≤Sr≤80% 很湿的 Sr80% 饱和的 四、土的孔隙性 土中孔隙大小、形状、分布特征、连通情况与总体积等，称为土的孔隙性。其主要取决于土的颗粒级配与土粒排列的疏密程度。 1、孔隙度 孔隙度又称孔隙率，指土中孔隙总体积与土的总体积之比，用百分数表示。 土的孔隙度取决于土的结构状态，砂类土的孔隙度常小于粘性土的孔隙度。 土的孔隙度一般为27~52%。新沉积的淤泥，孔隙度可达80%。 2、孔隙比 孔隙比指土中孔隙体积与土中固体颗粒总体积的比值，用小数表示， 土的孔隙比说明土的密实程度，e越大土越疏松。按其大小可对砂土或粉土进行密实度分类。 在《岩土工勘察规范》（GB50021-94）中，用天然孔隙比来确定粉土的密实度。 e0.75 密实 0.75≤e≤0.9 中密 e0.9 稍密 孔隙度与孔隙比的关系为 3、砂土的相对密度 砂土的密实程度还可用相对密度（Dr）来表示。 五、指标之间的关系 土粒密度、天然密度、含水量是三个基本实测指标、即通过试验直接测定。 由实测指标换算求取六个导出指标可直接用简单的数学演算方法，如： 第二节 粘性土的稠度与可塑性 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