岩土力学土的工程性质及分类.pptxVIP

1 土的物理性质指标 1 指标定义 （1）土粒比重（土粒相对密度） 土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比。即： 土粒的比重可在试验室内用比重瓶法测定。 2 (2)土的含水量 土中水的质量与土粒质量之比，称为土的含水量，以百分数计。即： 。 含水量是标志土湿度的一个重要物理指标，一般用烘干法测定。 (3)土的密度 土单位体积的质量称为土的密度（单位 或 ），即： 。 土的密度一般用环刀法测定。 3 (4)土的干密度 ,饱和密度 和有效密度 土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度 ，即： 土孔隙中充满水时的单位体积质量，称为饱和密度 ，即： 单位土体积中土颗粒的质量扣除同体积水后的质量，即为单位土体积中土粒的有质量，称为土的有效密度 ,即： 4 (5) 土的孔隙比e和孔隙率n 土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比，即： 土的孔隙率是土中孔隙所占体积与总体积之比，用百分数计，即： （6）土的饱和度 土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，以百分数表示，即： 。 5 1. 三相草图 质量 体积 §2 土的物性与分类 6 可推导出 : 7 例题: 1.某一原状土样,经试验测得基本指标如下:密度 , 含水量 , 土粒比重 求:孔隙比，孔隙率，饱和度、干密度、饱和密度和有效密度。 8 例2：土密度的应用： 条件：某填土工程的填量为 ，压实后的干密度要求不小于 ，压实时的最优含水量为 ，取土现场土料，天然含水量 ，天然密度 要求：（1）需运来多少立方米的土料？ （2）为使土料达到最优含水量，在压实 前需加多少水？ 说明：在一定击数下，某一含水量能获得最佳击实效果，这一含水量称为最佳含水量。 9 三相草图 已知关系五个: 共有九个参数: V Vv Vs Va Vw / ms m w ma m 剩下三个独立变量 三相草图法 物性指标是比例关系: 可假设任一参数为1 实验室测定 其它指标 是一种简单而实用的方法 §2 土的物性与分类 10 二.土的物理状态指标 土的物理状态 粗粒土的松密程度 粘性土的软硬程度 土的物理性质指标 (三相间的比例关系) 力学特性 影响 表示 §2 土的物性与分类 11 2. 粘性土的软硬状态也称稠度状态 稠度状态与含水量有关 含水量 较硬 变软 流动 §2.3 土的物理状态 界限含水量:随天然含水量的增加,粘性土由一种物理状态向另一种状态过渡的含水量的界限值. 塑性:在一定条件下,因受外力作用其形状发生变化,但不产生裂隙,外力卸去后,仍能保持既得形状的一种性能.可塑性是粘性土区别于无粘性土的主要特征. 12 塑限wp 液限wl 稠度界限 粘性土的稠度反映土中水的形态 固态或半固态 塑态 流态 强结合水膜最大 13 ——吸附弱结合水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小 塑性指数 常作为细粒土工程分类的依据 不同的粘土矿物结合水的能力不同 §2.3 土的物理状态 14 相对稠度 即使含水量相同，稠度可能不同 液性指数 对不同的粘土，wp、wl 大小不同 定义： wp w wl IL0 IL=0 – 1 IL1 坚硬状态 可塑状态 流 态 0.00 – 0.25 0.25 - 0.75 0.75 – 1.00 15 例4：某土样其含水量为32.5%,密度 土的相对密度 ，液限 ， 塑限 。 求：土样的物理状态。 16 反映粘性土结构性的指标 1.粘性土的灵敏度— St = 原状土 结构性 相同含水量 密度、组成 粉碎 重塑 重塑土 强度降低 St 1 1-2 2-4 4-8 8-16 16 粘性土 不灵敏 低灵敏 中等灵敏 灵敏 很灵敏 流动 17 含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。 土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。 目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。 2. 粘性土的触变性 18 emax与emin ：最大与最小孔隙比 1. 粗粒土的密实状态 密