土力学课件(2土的物理性质及分类).pptVIP

第二章 土的物理性质及分类 §2.1 概述 §2.2 土的三相比例指标 2.2.1 土的三相比例指标 为便于说明这些物理性质指标的定义和它们的换算关系，常用三相图表示土体内三相的相对含量。 2.2.2 指标的定义 1.三个基本物理性质指标 土粒相对密度(比重)ds; 土的含水量ω; 土的密度ρ (1)土粒相对密度(土粒比重)ds 定义：土粒的质量与同体积的4℃时纯水的质量之比（无因次） 表达式 ： ρw1—4℃时纯水的密度,等于1g/cm3; ρs—土粒密度，即土粒单位体积的质量，g/cm3 一般情况下，土粒相对密度ds在数值上等于土粒密度ρs，但两者的含义不同。 ※ 土粒相对密度变化不大，一般从2.65~2.76，土粒越细，ds越大。见P31表2-1※ 特殊情况：有机质土 2.4~2.5 泥炭土 1.5~1.8※ 土粒比重可在实验室用“比重瓶法”测定。（扰动样） 土的相对密度ds （2）土的含水量（含水率）ω 土的含水量： 土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示 表达式： 含水量是衡量土的含水程度（湿度）的一个重要指标，ω小则土干， ω大则土湿。 坚硬的粘性土ω可小于30%，饱和软粘土可达60%。 含水量ω一般用“烘干法”测定 土的含水量 测定方法： 烘干法。先称出天然湿土的质量，然后放在烘箱里，在100～105℃下烘干，称干土的质量。 （3）土（体）的密度ρ 土的密度ρ 测定方法：环刀法 2、特殊条件下土的密度 定义：单位体积内土粒的质量或重量 表达式： 干密度ρd 土烘干，体积要减小，因而土的干密度不等于烘干土的密度。 土的干密度或干重度是评价土密实程度的指标，干密度或干重度越大表明土越密实，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工质量。 （2）饱和密度ρsat 定义： 土中孔隙被充满水时，单位土体积的质量 表达式： （3）土的浮密度（有效密度）ρ′ 定义： 地下水位以下，土单位体积中土粒质量与同体积水的质量之差 表达式： 各种密度、重度之间的比较 3、描述土的孔隙体积相对含量的指标  （1）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 表达式： （2）土的孔隙率n 定义： 土中孔隙的体积与土的总体积之比，以百分数表示 表达式： （3）土的饱和度Sr 定义： 土中孔隙水的体积与孔隙总体积之比，以百分数表示 表达式： 2.2.3 指标间换算 (自学P33~36) 常用的物理性质指标共有9个，一般说，已知其中任意3个，通过换算，可以求其余6个。 §2.3 粘性土的物理特征 2.3.1 粘性土的可塑性及界限含水量 可塑性：粘性土在一定含水量范围内可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，当外力移去后仍然保持原形的特性。 阿太堡界限：粘性土由一种状态转移到另一种状态的界限含水量。 液限 (ωL) 流动状态与可塑状态的界限含水量，可塑状态的 上限含水量 粘性土从一种状态转变为另外一种状态是逐渐过渡的，并无明确的界限。目前工程上只是根据某些通用的试验方法测定这些界限含水量(阿太堡界限)。 液、塑限测定方法： 2.3.2 粘性土的物理状态指标 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）成为塑性指数 判定 IL是反映土的稠度状态的指标， IL越小，土越硬， IL越大，土越软。 《建筑地基基础设计规范》GB50007规定： 3. 天然稠度 (交通部门) 土的天然稠度—是指原状土样测定的液限和天然含水量的差值与塑性指数之比。 用符号ωc表示，即： （2-12） ω 用烘干法； ωL、ωp 用联合测定法； 实测 路床表面以下80cm深度内的平均稠度，再按表2-5确定（P39） 注意: 由于液限和塑限目前都是用扰动土测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度，以至于土的天然含水量大于它的液限也未必一定会发生流动。含水量大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。 无粘性土：一般指砂（类）土和碎石（类）土。 无粘性土的特征： （1）粘粒含量甚少 （2）无可塑性 （3）单粒结构 对无粘性土来说，土体的松密程度对土的工程性质影响很大。 土的密实程