土的工程性质及分类ppt79.pptVIP

§2.2 土的三相组成 土的孔隙中没有被水充填的部分都是气体。土中气体分两种： §2.2.3 土中气体 封闭气泡与大气隔绝，存在粘性土中，当土层受荷载作用时，封闭气泡缩小若土中封闭气泡很多时，将使土的压缩性增高，土的渗透性降低。 1、自由气体 2、封闭气泡 §2.3 土的物理性质指标 如前所述，土是由固体、液体、气体三相所组成。三相组成部分的性质与数量以及它们之间的相互作用，决定着土的物理力学性质。 土中的孔隙体积大，土就松散；含水多，土就软弱。也就是说土的松密和软硬程度主要取决于组成土体的三相之间在数量上所占有的比例，因此土力学中采用三相之间在体积和质量上的比例关系，作为反映土的物理性质的指标。这类指标统称为土的物理性质指标或三相比例指标。 土的物理性质指标反映土的工程性质的特征，具有重要的实用价值。例如，地基基础设计中，一个关键的问题是确定地基土的承载力，如何确定地基承载力？常用方法是《规范法》，若地基土为粉土，据孔隙比和含水量，可用《规范》查出地基承载力数值。 地基承载力数值的大小，与地基基础的设计和施工紧密相关。 例如：地基粉土的孔隙比e=0.8,含水量w=10%，则地基承载力可达200kPa,通常多层房屋可用天然地基；若孔隙比e=1.6,含水量w=70%,则地基承载力很低，小于50kPa,为软弱地基，多层房屋无法采用天然地基，设计要考虑人工加固地基或采用桩基。 §2.3 土的物理性质指标 由此可见，孔隙比e和含水量w的数值大小，影响建筑地基基础的方案不同，随之而来施工方法、工期、造价都不相同。 前已定性说明：土中三相之间相互比例不同，土的工程性质也不同。现定量研究三相之间的比例关系，即土的物理性质指标的物理意义和数值大小。 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.1 土的三项基本物理性指标 ⑴物理意义——ρ为单位体积土的质量。 γ为单位体积土的重力密度，即γ＝ρg=9.8ρ≈10ρ(kN/m3)。 1、土的密度ρ和土的重力密度γ ⑵表达式 (2.3) ⑶常见值　ρ＝(1.6～2.2)g/cm3，γ＝(16～22)kN/m3 ⑷测定方法　 ①环刀法 适用于粘性土、粉土与砂土。 ②灌水法 适用于卵石、砾石与原状砂。 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.1 土的三项基本物理性指标 ⑴物理意义——土中固体矿物的质量与同体积4℃时的纯水质量的比值。 2、土粒比重Gs(ds) ⑵表达式 (2.4) ⑶常见值　砂 土 Gs=2.65～2.69；粉 土 Gs=2.70～2.71;粘性土 Gs=2.72～2.75. ⑷测定方法　 ①比重瓶法 ②经验法 因各种土的比重值相差不大，仅小数点后第二位不同。 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.1 土的三项基本物理性指标 ⑴物理意义——土的含水量表示土中含水的数量，为土体中水的质量与固体矿物质量的比值，用百分数表示。 3、土的含水量w ⑵表达式 (2.5) ⑶常见值　砂 土 w=(0～40)%；粘性土 w=(20～60)%. ⑷测定方法　 ①烘箱法 ②红外线法 ③酒精燃烧法 ④铁锅炒干法 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.2 反映土的松密程度的指标 ⑴物理意义——土的孔隙比为土中孔隙体积与固体颗粒的体积之比值。 1、土的孔隙比e ⑵表达式 (2.6) ⑶常见值　砂 土 e=0.5～1.0;当砂土e0.6时，呈密实状态，为良好地基。粘性土 e=0.5～1.2;当粘性土e1.0时，为软弱地基。 ⑷确定方法　 根据ρ、Gs与W实测值计算而得，建筑工程应用很广。为确定地基承载力的指标。 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.2 反映土的松密程度的指标 ⑴物理意义——土的孔隙度表示土中孔隙大小的程度，为土中孔隙占总体积的百分比。 2、土的孔隙度(孔隙率)n ⑵表达式 (2.6) ⑶常见值　 n=(30～50)% ⑷确定方法　 根据ρ、Gs与W实测值计算而得。孔隙度与孔隙比相比，工程应用较少。 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.3 反映土中含水程度的指标 ⑴物理意义——土的饱和度表示水在孔隙中的充满的程度。 1、含水量w ⑵表达式 (2.8) ⑶常见值　 Sr=0～1。 ⑷确定方法　 根据ρ、Gs与W实测值计算而得。 2、土的饱和度Sr ⑸工程应用　 完全干燥的 Sr=0 稍湿的 0.5≤Sr 很湿的 0.8≤Sr＞0.5 饱和的 Sr0.8 完全饱和的 Sr=1 §2.3 土的物理性质指标 §2.3.4 特定条件下土的密度(重度) ⑴物理意义——土的干密度为单位体积的土，将水分烘干后的质量。土的干重度为单位体积的土，将水分烘干