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第二章土物理性质及分类;主要内容;土物理状态
粗粒土松密程度
粘性土软硬状态;渗透特征
变形特征
强度特征;土三个组成相体积和质量上百分比关系;三相草图;三相百分比指标反应了土干燥与潮湿、疏松与紧密,是评价土工程性质最基本物理性质指标,也是工程地质勘察汇报中不可缺乏基本内容。;2.2.2指标定义;(1)土粒相对密度(土粒比重)ds;土相对密度ds;3、土粒比重;比重瓶校准,应按以下步骤进行:;比重瓶法试验,应按以下步骤进行:;;※土粒相对密度改变不大,普通从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
※土粒比重可在试验室用“比重瓶法”测定。(扰动样);(2)土含水量(含水率)ω;含水量是衡量土含水程度(湿度)一个主要指标,ω小则土干,ω大则土湿。
坚硬粘性土ω可小于30%,饱和软粘土可达60%。
含水量ω普通用“烘干法”测定;土含水量;(3)土(体)密度ρ;土密度ρ;2、特殊条件下土密度
;干密度ρd;(2)饱和密度ρsat;(3)土浮密度(有效密度)ρ′;;各种密度、重度之间比较;3、描述土孔隙体积相对含量指标
;;(2)土孔隙率n;(3)土饱和度Sr;※通常可依据饱和度大小将细砂、粉砂划分为稍湿、很湿、饱和三种状态。;小结;2.2.3几个惯用指标之间关系式推导;指标间换算;;§2.3粘性土物理特征;2.3.1粘性土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,当外力移去后依然保持原形特征。
阿太堡界限:粘性土由一个状态转移到另一个状态界限含水量。;土体体积随含水量改变:;w;;稠度状态;流动状态;液限(ωL)流动状态与可塑状态界限含水量,可塑状态
上限含水量;粘性土从一个状态转变为另外一个状态是逐步过渡,并无明确界限。当前工程上只是依据一些通用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:;“界限含水量是土一个固有性质,与含水量无关”;液限测定:
锥式液限仪(中国);
碟式液限仪(欧美,详见ASTM试验规程)。;第48页;17mm;17mm;液限测定演示:;塑限测??:
搓条法测定。3mm土条。
缩限测定:
收缩皿法测定。;讨论:
液限和塑限也可用光电式液塑限联合测定仪测定;
试验详细程序和步骤详见《土工试验方法标准》;
界限含水量由重塑土测定,而现场原状土有一定结构性;
所以,有时现场土含水量比液限大但地基未流动。;2.3.2粘性土物理状态指标;物理意义:;一个问题:;举例说明:;;判定;;[例2-5]某粘性土天然含水量w=19.3%,液限wL=28.3%,塑限wP=16.7%。求塑性指数IP和液性指数IL,确定该土状态。;;m0.002:粒径小于0.002mm颗粒质量占总土总质量百分比;;§2土物性及分类;;;2.4.2密实度划分其它方法
1.用孔隙比e为标准;emax与emin:最大与最小孔隙比;emax:最大孔隙比;将涣散风干土样经过长颈漏斗轻轻地倒入容器,防止重力冲击,求得土最小干密度再经换算得到最大孔隙比;用Dr表示砂土密实度;当e=emax时,Dr=0,最松状态;
当e=emin时,Dr=1.0,最密状态。
优点:能够把土级配考虑进去,理论上较为完善
缺点:emax和emin难以准确测定,给Dr确实定带来困难。;举例说明建立相对密度概念意义:;3.用标准贯入试验N为标准;;3.重型动力触探划分碎石土密实度;2.5粉土密实度与湿度;2.6土胀缩性、湿陷性、冻胀性;粘性土胀缩性;将一定体积扰动烘干土样经充分吸水膨胀稳定后,测得增加体积与原干土体积之比。;收缩性;粘性土崩解性;土湿陷性;土冻胀性;平均冻胀率;?“土工程分类是勘察、设计首要内容”;分类标准和特点:;巨粒土;粗粒土;细粒土;图2-9塑性图;表2-12;分类标准和特点:;Ⅰ.碎石土>2mm>50%表2-16
Ⅱ.砂土>0.075mm>50%表2-17
Ⅲ.粉土>0.075mm<50%Ip≤10
Ⅳ.粘性土Ip>10
特殊土(其它)表2-20;;;;;问题:土粒组划分和土分类是否是一回事?
(比如:粉粒组和粉土是否是一个概念);自学
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