土的物理力學(xué)性質(zhì)幻燈片

1、 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院第第 二二 章章 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 概述概述 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 2.4 粘性土的物理特征粘性土的物理特征 2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理土（巖）的工程分類土（巖）的工程分類 2.5 粉土的粉土的密度和濕度密度和濕度 2.6土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院土土巖石巖石風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積地質(zhì)成巖作用地質(zhì)成巖作用土的組成、結(jié)構(gòu)土的組成、結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)和物理力學(xué)性質(zhì)過(guò)程、條件過(guò)程、條件2.1概述概述 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院土中氣體土中氣

2、體 氣相氣相 次要作用次要作用固體顆粒固體顆粒 固相固相 構(gòu)成土體骨架起決構(gòu)成土體骨架起決定作用，定作用，大小和形狀、礦物成分及其組成是決大小和形狀、礦物成分及其組成是決定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。飽和土飽和土 ：土體孔隙完全被水充滿：土體孔隙完全被水充滿干干 土土 ：土體孔隙完全被氣充滿：土體孔隙完全被氣充滿非飽和土：孔隙中水和氣均存在非飽和土：孔隙中水和氣均存在土中水土中水 液相液相 重要影響重要影響氣相固相液相+ + +土體2.1概述概述 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院固固體體顆顆粒粒有機(jī)質(zhì)無(wú)定形氧化物膠體等、可溶鹽：利石、高嶺石等粘土礦物：蒙脫石、伊次生礦物、

3、云母等原生礦物：石英、長(zhǎng)石礦物質(zhì)3caconacl1.土粒的礦物成分土粒的礦物成分原生礦物原生礦物:母巖經(jīng)物理風(fēng)化而成母巖經(jīng)物理風(fēng)化而成,如石英、云母、長(zhǎng)石；如石英、云母、長(zhǎng)石；次生礦物次生礦物：母巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成，如粘土礦物、鋁鐵氧化：母巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成，如粘土礦物、鋁鐵氧化物、氫氧化物等。常見(jiàn)的物、氫氧化物等。常見(jiàn)的粘土礦物粘土礦物有蒙脫石、伊里石、高有蒙脫石、伊里石、高嶺石；由于粘土礦物顆粒很細(xì)，比表面積很大，所以顆粒嶺石；由于粘土礦物顆粒很細(xì)，比表面積很大，所以顆粒表面具有很強(qiáng)的與水作用的能力，因此，土中含粘土礦物表面具有很強(qiáng)的與水作用的能力，因此，土中含粘土礦物愈多，則土的粘性、塑性

4、和脹縮性也愈大。愈多，則土的粘性、塑性和脹縮性也愈大。2.1概述概述 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 2.土粒粒度與粒組土粒粒度與粒組 在自然界中存在的土在自然界中存在的土,都是由大小不同的土粒組成的，土都是由大小不同的土粒組成的，土的粒徑由粗到細(xì)逐漸變化時(shí)的粒徑由粗到細(xì)逐漸變化時(shí),土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。土粒土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。土粒的大小稱為的大小稱為粒度粒度，用，用粒徑粒徑表示。將大小相近，性質(zhì)相似的顆表示。將大小相近，性質(zhì)相似的顆粒劃歸為一組，稱為粒劃歸為一組，稱為粒組粒組，劃分粒組的分界尺寸稱為，劃分粒組的分界尺寸稱為界限粒界限粒徑徑。常用。常用200、20、2、0.075、0.005m

5、m把土粒分為六大粒組把土粒分為六大粒組:漂石漂石(塊石塊石)顆粒顆粒、卵石卵石(碎石碎石)顆粒顆粒、圓礫（角礫）顆粒圓礫（角礫）顆粒、砂砂粒粒、粉粒及粘粒粉粒及粘粒。2.1概述概述 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)p（）（）105.01.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線土的粒徑級(jí)配累積曲線2.1概述概述 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院結(jié)合水結(jié)合水土中水土中水液態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水：礦物晶體內(nèi)的結(jié)合水（結(jié)晶水），礦物的一部分，呈固態(tài)。固態(tài)水：礦物晶體內(nèi)的結(jié)合水（結(jié)晶水

6、），礦物的一部分，呈固態(tài)。自由水自由水強(qiáng)結(jié)合水：緊靠土顆粒表面強(qiáng)結(jié)合水：緊靠土顆粒表面弱結(jié)合水：緊靠強(qiáng)結(jié)合水外圍弱結(jié)合水：緊靠強(qiáng)結(jié)合水外圍重力水：能形成水壓力并能在土中流動(dòng)的水，位重力水：能形成水壓力并能在土中流動(dòng)的水，位 于地下水位以下于地下水位以下毛細(xì)水：受到水與空氣交界面處表面張力作用的自毛細(xì)水：受到水與空氣交界面處表面張力作用的自 由水，存在于地下水位以上的透水層中。由水，存在于地下水位以上的透水層中。氣態(tài)水：土中氣的一部分氣態(tài)水：土中氣的一部分由于電分子引力由于電分子引力作用而緊密吸附作用而緊密吸附于土粒表面的水于土粒表面的水土中的水：土中的水：2.1概述概述土中的水與粘粒有著土中的

7、水與粘粒有著 復(fù)雜的相互作用復(fù)雜的相互作用產(chǎn)生細(xì)粒土的產(chǎn)生細(xì)粒土的可塑性、結(jié)構(gòu)性、觸可塑性、結(jié)構(gòu)性、觸變性、脹縮性、濕陷變性、脹縮性、濕陷性、凍脹性等。性、凍脹性等。 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.1概述概述土土固相固相液相液相氣相氣相三相組成物質(zhì)的三相組成物質(zhì)的性質(zhì)和三相比例性質(zhì)和三相比例指標(biāo)的大小。指標(biāo)的大小。 三相組成物質(zhì)的性質(zhì)三相組成物質(zhì)的性質(zhì)和三相比例指標(biāo)的大和三相比例指標(biāo)的大小，必然在土的輕重、小，必然在土的輕重、松密、干濕、軟硬等松密、干濕、軟硬等一系列物理性質(zhì)有不一系列物理性質(zhì)有不同的反映。同的反映。 在一定程度上在一定程度上決定了土力學(xué)決定了土力學(xué)性質(zhì)。性質(zhì)。 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)

8、科技學(xué)院土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的軟硬狀態(tài)粘性土的軟硬狀態(tài)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)( (三相間的比例關(guān)系三相間的比例關(guān)系) )力學(xué)特性力學(xué)特性影響影響表表示示2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)表示土的三相組成比例關(guān)系的指標(biāo)，稱為土的表示土的三相組成比例關(guān)系的指標(biāo)，稱為土的三相比例三相比例指標(biāo)指標(biāo),包括土粒比重、含水量，密度、孔隙比、孔隙率和包括土粒比重、含水量，密度、孔隙比、孔隙率和飽和度等。三項(xiàng)成分的體積和質(zhì)量間的比例關(guān)系也決定著飽和度等。三項(xiàng)成分的體積和質(zhì)量間的比例關(guān)系也決定著土的物理、力學(xué)性質(zhì)。土的物理、力學(xué)性質(zhì)。物理性質(zhì)是土的最基本的

9、工程特性。物理性質(zhì)是土的最基本的工程特性。 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo)2.2.1 土的三相簡(jiǎn)圖土的三相簡(jiǎn)圖 waterairsoilvavwvsvvvma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院九個(gè)物理量九個(gè)物理量: v vv vs va vw ms m w ma m物性指標(biāo)是比物性指標(biāo)是比例關(guān)系例關(guān)系: 可假設(shè)可假設(shè)任一參數(shù)為任一參數(shù)為1wavwasvvvvvvv wwwaawsvm0mmmmm 物理量關(guān)系物理量關(guān)系:空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積其它指標(biāo)：其它指標(biāo)：三相草圖法計(jì)算三相草圖法計(jì)算實(shí)

10、驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室直接測(cè)定直接測(cè)定土粒相對(duì)密度土粒相對(duì)密度ds土的含水量土的含水量w土的密度土的密度2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 定義：土粒的密度與定義：土粒的密度與4c時(shí)時(shí)純蒸餾水密度的比值純蒸餾水密度的比值 表達(dá)式：表達(dá)式： 單單 位位: 無(wú)量綱無(wú)量綱cwssd4c4w =1.0 g/cm3土粒相對(duì)密度在數(shù)值上土粒相對(duì)密度在數(shù)值上=土粒的密度土粒的密度空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積1.土粒相對(duì)密度土粒相對(duì)密度sd測(cè)定：比重瓶法測(cè)定。測(cè)定：比重瓶法測(cè)定。變化幅度很變化幅度很小，通常按經(jīng)驗(yàn)值選用。小，通常按經(jīng)驗(yàn)值選用。2.

11、2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 定義：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)定義：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì) 量之比，用百分?jǐn)?shù)表示量之比，用百分?jǐn)?shù)表示 表達(dá)式：表達(dá)式： 單單 位位: 無(wú)量綱無(wú)量綱 一般范圍：變化范圍大一般范圍：變化范圍大ssswmmmmm(%)w 2.土的含水量土的含水量w空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積注意注意: 其實(shí)是含水比其實(shí)是含水比, 可達(dá)到或超過(guò)可達(dá)到或超過(guò)100測(cè)定測(cè)定: 烘干法烘干法2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 定義：土單位體積的質(zhì)量定義：土單位體積的質(zhì)量 表達(dá)式：表達(dá)式： 單

12、單 位位: kg/m3 或或 g/cm3 一般范圍一般范圍: 1.602.20 g/cm3awswsvvvmmvm 3.土的密度土的密度 和天然重度和天然重度 空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積 相關(guān)指標(biāo)相關(guān)指標(biāo): : 土的重度土的重度 = g 單位單位: kn/m3 工程上更常用工程上更常用, 用于計(jì)算土的用于計(jì)算土的自重應(yīng)力自重應(yīng)力土的密度土的密度 用用環(huán)刀法環(huán)刀法測(cè)定測(cè)定:2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院土的孔隙比土的孔隙比e e和孔隙率和孔隙率n n是反映是反映土密實(shí)程度的重要物理土密實(shí)程度的重要物理性質(zhì)指標(biāo)，性質(zhì)

13、指標(biāo)，e或或n越大，土越疏松，反之土越密實(shí)。一越大，土越疏松，反之土越密實(shí)。一般般e1.0的土是疏松的土是疏松的高壓縮性土。的高壓縮性土。1.孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率nsvvve %100vvnv2.2.2 土的其他物理性質(zhì)指標(biāo)土的其他物理性質(zhì)指標(biāo)空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積砂類土：砂類土：28-35%粘性土：粘性土：30-50%，有的可達(dá)，有的可達(dá)60-70%e1en 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.土的飽和度土的飽和度sr%100vwrvvs砂土根據(jù)飽和度的指標(biāo)值分為稍濕、很濕與飽和三砂土根據(jù)飽和度的指

14、標(biāo)值分為稍濕、很濕與飽和三種濕度狀態(tài)。種濕度狀態(tài)。 sr 0.8飽和。飽和。空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積土中水的體積與孔隙體積的比值土中水的體積與孔隙體積的比值飽和度表示孔隙中充滿水的程度：飽和度表示孔隙中充滿水的程度：對(duì)干土：對(duì)干土：sr=0對(duì)飽和土：對(duì)飽和土：sr=1 2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院n 干密度：干密度：土被烘干時(shí)的密度，土被烘干時(shí)的密度， 干容重：干容重：gddv/msdn 天然密度天然密度 天然容重天然容重awswsvvvmmvm gn 飽和密度：飽和密度：土飽和時(shí)的密度，土飽和時(shí)的密度， 飽

15、和容重：飽和容重：vvmvwssat gsatsat wsat n 有效重度有效重度(浮容重：浮容重：)空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積3.干密度干密度 、飽和密度、飽和密度 、有效密度、有效密度 satdvvmss有效密度有效密度:2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 dsatn 天然密度天然密度n 干密度干密度n 飽和密度飽和密度n 有效密度有效密度vmmvmwsvvmvwssat v/msdn 天然容重天然容重n 干容重干容重n 飽和容重飽和容重n 浮容重浮容重gdd g gsatsat wsat 空氣空氣水水固體固體

16、ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積各種密度容重間的大小關(guān)系各種密度容重間的大小關(guān)系:dsatvvmss2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院令令vs=1 ，svvve swsswsssdvdvmwsswdmmwsdm)1 ( 2.2.3 指標(biāo)間的換算指標(biāo)間的換算空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量vavwvsvvv體積體積氣氣水水土粒土粒dsw vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積vvv=edsw ds（1）w 所以所以vv=e,v=1+e2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院edvmws11由上式：由上式：11

17、edvmwss1dwsde11wsd氣氣水水土粒土粒dsw vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積vvv=edsw ds（1）w d2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院wseed1氣氣水水土粒土粒dsw vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積vvv=edsw ds（1）w satwvsvsswvwsswvsvvvdvvvdvvvm2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院edws11vvvmwvsvvvmwwvs氣氣水水土粒土粒dsw vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積vvv=edsw ds（1）w wsatvvmwss2.2 土的三相比例指標(biāo)土的

18、三相比例指標(biāo)vswswssvvvdv 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院eevvnv1氣氣水水土粒土粒dsw vs11+1+e質(zhì)量質(zhì)量m體積體積vvv=edsw ds（1）w edvdvmmvmvvssswswvswwvwvwr/2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院氣氣水水土粒土粒ms= vsv=v=質(zhì)量質(zhì)量m體積體積vvv=mw= m= 三相草圖三相草圖2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.2 土的三相比例指標(biāo)

19、土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土無(wú)粘性土砂砂(類類)土土碎石碎石(類類)土土無(wú)粘性土的物理性質(zhì)主要決定于土的密實(shí)程度。無(wú)粘性土的物理性質(zhì)主要決定于土的密實(shí)程度。 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院密實(shí)密實(shí) 中密中密 稍密稍密松散松散礫砂、粗砂、礫砂、粗砂、中砂中砂e0.6 0.6 e 0.75 0.75 e 0.85 e 0.85細(xì)砂細(xì)砂e0.7 0.7 e 0.85 0.85 2/3 密實(shí)密實(shí) 2/3 dr1/3 中密中密 1/3 dr 松散松散dr=0 最松散狀態(tài)最松散狀態(tài)dr=1 最密實(shí)狀態(tài)最密實(shí)狀態(tài)2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度

20、無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 雖然相對(duì)密實(shí)度從理論上能反映顆粒級(jí)雖然相對(duì)密實(shí)度從理論上能反映顆粒級(jí)配、顆粒形狀等因素。但由于對(duì)砂土很難采配、顆粒形狀等因素。但由于對(duì)砂土很難采取原狀土樣，故天然孔隙比不宜測(cè)準(zhǔn)。取原狀土樣，故天然孔隙比不宜測(cè)準(zhǔn)。規(guī)規(guī)范范用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)n來(lái)劃分砂土的來(lái)劃分砂土的密實(shí)度。密實(shí)度。 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(spt)是動(dòng)力觸探的一種，是動(dòng)力觸探的一種，它利用一定的錘擊動(dòng)能（錘重它利用一定的錘擊動(dòng)能（錘重63.5kg，落距，落距76cm），將一定規(guī)格的對(duì)開(kāi)管式的貫入器打），將一定規(guī)格的對(duì)開(kāi)管式的貫入器打入鉆孔孔底的土中，根據(jù)打入

21、土中的貫入阻入鉆孔孔底的土中，根據(jù)打入土中的貫入阻抗，判別土層的工程性質(zhì)。貫入阻抗用貫入抗，判別土層的工程性質(zhì)。貫入阻抗用貫入器貫入土中器貫入土中30cm的錘擊數(shù)的錘擊數(shù)n表示，表示，n也稱為也稱為標(biāo)貫擊數(shù)。標(biāo)貫擊數(shù)。2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院砂砂 土土 的的 密密 實(shí)實(shí) 度度(gb50007-2002)(gb50007-2002)注：表中注：表中n為實(shí)測(cè)平均值。為實(shí)測(cè)平均值。密實(shí)度密實(shí)度密實(shí)密實(shí)中密中密稍密稍密松散松散標(biāo)貫擊數(shù)標(biāo)貫擊數(shù)n n30 30n1515 n10n1

22、0按實(shí)測(cè)平均按實(shí)測(cè)平均n n劃分砂土的密實(shí)度劃分砂土的密實(shí)度(jtj024-85)(jtj024-85)密實(shí)度密實(shí)度密實(shí)密實(shí)中密中密稍密稍密松散松散標(biāo)貫擊數(shù)標(biāo)貫擊數(shù)n50-3029-109-552.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.碎石土的密實(shí)度碎石土的密實(shí)度 碎石土更不宜取得原狀土樣，也難于將貫入器碎石土更不宜取得原狀土樣，也難于將貫入器擊入其中。對(duì)這類土可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察擊入其中。對(duì)這類土可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察,根據(jù)其骨架根據(jù)其骨架顆粒含量、排列、可挖性及可鉆性鑒別。將碎石土分顆粒含量、排列、可挖性及可鉆性鑒別。將碎石土分為密實(shí)、中密、稍密和松散四種。為密實(shí)

23、、中密、稍密和松散四種。 碎石土密實(shí)度野外鑒別方法（碎石土密實(shí)度野外鑒別方法（gb50007-2002）：）：2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院密實(shí) 度骨架顆粒含量 和排列可挖性可鉆性密實(shí)骨架顆粒含量大于總重的70%，呈交錯(cuò)排列，連續(xù)接觸鍬鎬挖掘困難，用撬棍才能松動(dòng)；井壁一般較穩(wěn)定鉆進(jìn)極困難；沖擊鉆探時(shí)，鉆桿、吊錘跳動(dòng)劇烈；孔壁較穩(wěn)定中密骨架顆粒含量等于總量的60%70%，呈交錯(cuò)排列，大部分接觸鍬鎬可挖掘；井壁有掉塊現(xiàn)象；從井壁取出大顆粒處能保持顆粒凹面形狀鉆進(jìn)較困難；沖擊鉆探時(shí)，鉆桿、吊錘跳動(dòng)劇烈；孔壁有坍塌現(xiàn)象稍密骨架顆粒含量等于總重的55%60%，

24、排列混亂，大部分不接觸鍬可以挖掘；井壁易坍塌；從井壁取出大顆粒后，砂土立即坍落鉆進(jìn)較容易；沖擊鉆探時(shí)，鉆桿稍有跳動(dòng)；孔壁易坍塌松散骨架顆粒含量小于總重的55%，排列十分混亂，絕大部分不接觸鍬易挖掘；井壁極易坍塌鉆進(jìn)很容易；沖擊鉆探時(shí)，鉆桿無(wú)跳動(dòng)；孔壁極易坍塌 碎石土密實(shí)度野外鑒別方法2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院密實(shí)度密實(shí)度密實(shí)密實(shí)中密中密稍密稍密松散松散重型圓錐重型圓錐動(dòng)力觸探動(dòng)力觸探錘擊數(shù)錘擊數(shù)5 .63n規(guī)范規(guī)范采用重型圓錐動(dòng)力觸探錘擊數(shù)采用重型圓錐動(dòng)力觸探錘擊數(shù) 來(lái)劃分碎石來(lái)劃分碎石土的密實(shí)度。土的密實(shí)度。5 .63n205 .63n2010

25、5 .63 n1055 .63 n55 .63n碎石土的密實(shí)度碎石土的密實(shí)度gb50021-2001(貫入深度貫入深度10cm）5 .6315 .63nn 桿長(zhǎng)修正系數(shù)。桿長(zhǎng)修正系數(shù)。12.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院穿心錘穿心錘觸探桿觸探桿尖錐頭尖錐頭錘墊錘墊42 74重型圓錐動(dòng)力觸探重型圓錐動(dòng)力觸探2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院圓錐動(dòng)力觸探類型圓錐動(dòng)力觸探類型2.3 2.3 無(wú)粘性土的密實(shí)度無(wú)粘性土的密實(shí)度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院作作 業(yè)：業(yè)：課本課本 2-1、2-2、2-4； 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院

26、例例2 某一施工現(xiàn)場(chǎng)需要填土，基坑的體積為某一施工現(xiàn)場(chǎng)需要填土，基坑的體積為2000 m3，土方來(lái)源是，土方來(lái)源是從附近土丘開(kāi)挖，經(jīng)勘察土的土粒相對(duì)密度為從附近土丘開(kāi)挖，經(jīng)勘察土的土粒相對(duì)密度為2.70,含水量為含水量為15%,孔隙比為孔隙比為0.60。要求填土的含水量為。要求填土的含水量為17%,干密度為干密度為1.76 g/cm3 ,問(wèn)問(wèn):(1) 取土場(chǎng)的土重度、干重度和飽和度是多少？取土場(chǎng)的土重度、干重度和飽和度是多少？(2) 應(yīng)從取土場(chǎng)應(yīng)從取土場(chǎng)開(kāi)采多少方土開(kāi)采多少方土?(3) 碾壓時(shí)應(yīng)灑多少水碾壓時(shí)應(yīng)灑多少水?填土的孔隙比是多少填土的孔隙比是多少?tvmds3520200076. 1

27、（）填土場(chǎng)（）填土場(chǎng)取土場(chǎng)取土場(chǎng)38 .208269.13520mmvds（）（）灑多少水灑多少水tmms4 .7015.017.03520534. 0176. 17 . 21dwsde解解（）（）%5 .67,88.16,4 .1933rdsmknmkn2.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院第第 二二 講講 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院第第 二二 章章 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 一般土的物理指標(biāo)中一般土的物理指標(biāo)中獨(dú)立變量有哪幾個(gè)？獨(dú)立變量有哪幾個(gè)？ 其它指標(biāo)還有哪些？其它指標(biāo)還有哪些？ 它們是怎樣得到的？它們是怎樣得到的？ 空氣空氣水水固體固體ma=0mwmsm質(zhì)量

28、質(zhì)量vavwvsvvv體積體積提問(wèn)提問(wèn)-1 土的密度土的密度 土粒比重（土粒相對(duì)密度）土粒比重（土粒相對(duì)密度） 土的含水量土的含水量實(shí)驗(yàn)室測(cè)定實(shí)驗(yàn)室測(cè)定孔隙比和孔隙率孔隙比和孔隙率土的飽和度土的飽和度干密度、飽和密度、有效密度干密度、飽和密度、有效密度三項(xiàng)草圖法計(jì)算三項(xiàng)草圖法計(jì)算 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院提問(wèn)提問(wèn)-2 無(wú)粘性土的物理性質(zhì)主要決定于土的密實(shí)程無(wú)粘性土的物理性質(zhì)主要決定于土的密實(shí)程度，那么對(duì)于砂土的密實(shí)程度一般可用哪些指標(biāo)度，那么對(duì)于砂土的密實(shí)程度一般可用哪些指標(biāo)或參數(shù)來(lái)判別？或參數(shù)來(lái)判別？天然孔隙比天然孔隙比e相對(duì)密實(shí)度相對(duì)密實(shí)度dr標(biāo)貫試驗(yàn)的錘擊數(shù)標(biāo)貫試驗(yàn)的錘擊數(shù)n 防災(zāi)科技學(xué)

29、院防災(zāi)科技學(xué)院 2.4.1 粘性土的界限含水量粘性土的界限含水量 同一種粘性土隨其含水量的不同，而分別處于固態(tài)、半固同一種粘性土隨其含水量的不同，而分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)。由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)的分態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)。由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)的分界含水量，叫界含水量，叫界限含水量，總稱為阿太堡界限界限含水量，總稱為阿太堡界限。界限含水量的測(cè)定方法界限含水量的測(cè)定方法：塑限塑限 ：搓條法；：搓條法；液限液限 ：錐式液限儀（如下圖）。：錐式液限儀（如下圖）。plspl2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院界限含水量的測(cè)定方法界限含水量的測(cè)

30、定方法：塑限塑限 ：搓條法；：搓條法；液限液限 ：錐式液限儀。：錐式液限儀。pl塑限試驗(yàn)塑限試驗(yàn)錐式液限儀錐式液限儀2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院上述測(cè)定塑限、液限的方法存在的主要上述測(cè)定塑限、液限的方法存在的主要缺點(diǎn)缺點(diǎn)是手工操是手工操作，受人為影響大，結(jié)果不穩(wěn)定。作，受人為影響大，結(jié)果不穩(wěn)定。土工試驗(yàn)方法標(biāo)土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（gb501231999）（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）介紹了塑）（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）介紹了塑限、液限聯(lián)合測(cè)定方法。限、液限聯(lián)合測(cè)定方法。pwlw121083圓錐入土深圓錐入土深度度mm%w2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院

31、防災(zāi)科技學(xué)院2.4.2 粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù) （ 1）塑性指數(shù)）塑性指數(shù)ip：plpi（省去（省去%） ip表示土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍大小。它與顆粒表示土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍大小。它與顆粒粗細(xì)、礦物成分和水中離子成分的濃度有關(guān)。粗細(xì)、礦物成分和水中離子成分的濃度有關(guān)。 土顆粒土顆粒越細(xì)越細(xì)，則比表面越大，土的結(jié)合水含量越高，則比表面越大，土的結(jié)合水含量越高， ip越大越大。當(dāng)水中。當(dāng)水中高價(jià)陽(yáng)離子濃度增加高價(jià)陽(yáng)離子濃度增加時(shí)，土粒表面吸附的時(shí)，土粒表面吸附的反離子層厚度變薄反離子層厚度變薄,結(jié)合水含量相應(yīng)減少，結(jié)合水含量相應(yīng)減少， ip也小也小；反之，；

32、反之， ip變大。變大。 ip與礦物成分的關(guān)系（如下圖）。與礦物成分的關(guān)系（如下圖）。2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院ip粘粒含量粘粒含量蒙脫石蒙脫石高嶺石高嶺石伊利石伊利石蒙脫石蒙脫石粘粒含量粘粒含量ipip與礦物成分的關(guān)系與礦物成分的關(guān)系2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院 由于由于ip能反映土的塑性大小和反映影響粘性土特能反映土的塑性大小和反映影響粘性土特征的各種重要因素征的各種重要因素,因此因此,工程上常用它對(duì)粘性土進(jìn)行工程上常用它對(duì)粘性土進(jìn)行分類分類:塑性指數(shù)塑性指數(shù)ip土的名稱土的名稱ip 17粘土粘土10ip

33、 17粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院ppplplii是反映粘性土軟硬狀態(tài)的指標(biāo)。是反映粘性土軟硬狀態(tài)的指標(biāo)。1lli10lpli0lpi流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài);可塑狀態(tài)可塑狀態(tài);固態(tài)。固態(tài)。spl流塑狀態(tài)流塑狀態(tài)2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院粘性土軟硬狀態(tài)的劃分（粘性土軟硬狀態(tài)的劃分（gb50007-2002）狀態(tài)狀態(tài)堅(jiān)硬堅(jiān)硬硬塑硬塑可塑可塑軟塑軟塑流塑流塑li0li25. 00li75. 025. 0li175. 0li1li粘性土軟硬狀態(tài)的劃分（粘性土軟硬狀態(tài)的劃分（jtj024-85）分級(jí)分級(jí)堅(jiān)硬、

34、半堅(jiān)堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)硬狀態(tài)可塑狀態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)流塑狀態(tài)硬塑硬塑軟塑軟塑液性液性指數(shù)指數(shù)li0li25. 00li0 . 15 . 0li1li2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院pllc（公路土工規(guī)程）（公路土工規(guī)程）2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.4.3 粘性土的活動(dòng)度、靈敏度和觸變性粘性土的活動(dòng)度、靈敏度和觸變性n 活動(dòng)度：活動(dòng)度：miap粒徑小于粒徑小于0.002mm0.002mm顆粒的質(zhì)量顆粒的質(zhì)量占總土總質(zhì)量的百分比占總土總質(zhì)量的百分比a 1.25活性粘土活性粘土1、粘性土的活動(dòng)度：反應(yīng)粘性土中所含礦物的

35、活動(dòng)性。、粘性土的活動(dòng)度：反應(yīng)粘性土中所含礦物的活動(dòng)性。2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院)42(ts)4(ts2、 粘性土的靈敏度和觸變性粘性土的靈敏度和觸變性 天然狀態(tài)的粘性土當(dāng)受擾動(dòng)后，其強(qiáng)度降低、壓天然狀態(tài)的粘性土當(dāng)受擾動(dòng)后，其強(qiáng)度降低、壓縮性增大。土的結(jié)構(gòu)性對(duì)強(qiáng)度的這種影響，可用靈敏縮性增大。土的結(jié)構(gòu)性對(duì)強(qiáng)度的這種影響，可用靈敏度度 衡量：衡量：uutqqsts根據(jù)靈敏度將飽和粘性土分為：根據(jù)靈敏度將飽和粘性土分為： 低靈敏低靈敏),21 (ts中靈敏中靈敏和和高靈敏高靈敏三類。三類。 飽和粘性土當(dāng)受擾動(dòng)后，其強(qiáng)度降低，但飽和粘性土當(dāng)受擾動(dòng)后，其強(qiáng)

36、度降低，但當(dāng)擾動(dòng)停止后，強(qiáng)度又隨時(shí)間增大，這種特性稱為當(dāng)擾動(dòng)停止后，強(qiáng)度又隨時(shí)間增大，這種特性稱為觸變性觸變性。觸變性觸變性：2.42.4粘性土的物理特征粘性土的物理特征重塑原狀無(wú)側(cè)抗壓uuqq 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.5 2.5 粉土的密實(shí)度和濕度粉土的密實(shí)度和濕度1、粉土粉土：介于砂土和黏性土之間，粒徑大于：介于砂土和黏性土之間，粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重的的顆粒含量不超過(guò)全重的50%，且塑性指，且塑性指數(shù)數(shù)ip 10的土。的土。2、粉土的密實(shí)度和濕度粉土的密實(shí)度和濕度(gb50021-2001)密實(shí)度密實(shí)度密實(shí)密實(shí)中密中密稍密稍密孔隙比孔隙比ee 0.750.75 e

37、 0.90e0.90濕度濕度稍濕稍濕濕濕很濕很濕含水量含水量 2020 30 30 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院pp0h -h=sh一、土的脹縮性一、土的脹縮性粘性土粘性土吸水膨脹吸水膨脹失水收縮失水收縮自由膨脹率自由膨脹率 ef：二、土的濕陷性二、土的濕陷性濕陷系數(shù)濕陷系數(shù) s：v-vw0=100%efv0 s0.015，非濕陷性黃土，非濕陷性黃土 s0.015，濕陷性黃土，濕陷性黃土膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范gbj112-87濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范gb50025-20042.6 2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性hp：壓縮穩(wěn)定后

38、高度：壓縮穩(wěn)定后高度hp：加水浸濕壓縮高度：加水浸濕壓縮高度 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.6 2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性3. 凍脹性凍脹性毛細(xì)水毛細(xì)水土顆粒土顆粒結(jié)合水結(jié)合水冰冰 機(jī)理機(jī)理 -復(fù)雜復(fù)雜,開(kāi)始認(rèn)為是水變成冰的體脹開(kāi)始認(rèn)為是水變成冰的體脹.自由水凍結(jié)溫度自由水凍結(jié)溫度0oc,結(jié)合水凍結(jié)溫度結(jié)合水凍結(jié)溫度-0.5-30oc 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院吸引毛細(xì)水吸引毛細(xì)水自由水自由水+ +外層外層( (弱弱) )結(jié)合水凍結(jié)結(jié)合水凍結(jié), ,形成冰針形成冰針, ,冰透鏡冰透鏡結(jié)合水膜變薄結(jié)合水膜變薄, ,離子濃度加大離子濃度加大, ,吸力增加吸力增加吸引地下

39、水吸引地下水冰晶體不斷增大冰晶體不斷增大2.6 2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院按：按：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50007-2002凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范jgj118-89級(jí)級(jí)不不凍凍脹脹地基土地基土級(jí)級(jí)弱弱凍凍脹脹級(jí)級(jí)凍凍脹脹級(jí)級(jí)強(qiáng)強(qiáng)凍凍脹脹級(jí)級(jí)特特強(qiáng)強(qiáng)凍凍脹脹平均凍脹率平均凍脹率：2.6 2.6 土的脹縮性、濕陷性和凍脹性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理在工程建設(shè)中，經(jīng)常遇到填土壓實(shí)的問(wèn)題，例如修筑在工程建設(shè)中，經(jīng)常遇到填土壓實(shí)的問(wèn)

40、題，例如修筑道路，堤壩，飛機(jī)廠，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，擋土墻，埋設(shè)管道，道路，堤壩，飛機(jī)廠，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，擋土墻，埋設(shè)管道，建筑物地基的回填等。為了提高填土的強(qiáng)度，增加土建筑物地基的回填等。為了提高填土的強(qiáng)度，增加土的密實(shí)度，降低其的密實(shí)度，降低其透水性透水性和和壓縮性壓縮性，通常用分層壓實(shí)，通常用分層壓實(shí)的辦法來(lái)處理地基。的辦法來(lái)處理地基。壓路機(jī)壓路機(jī) 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院壓實(shí)：壓實(shí)：指通過(guò)夯打、振動(dòng)、碾壓等，使土體變得密指通過(guò)夯打、振動(dòng)、碾壓等，使土體變得密實(shí)、以提高土的強(qiáng)度、減小土的壓縮性和滲透性實(shí)、以提高土的強(qiáng)度、減小土的壓縮性和滲透性壓實(shí)性：壓實(shí)性：指土在一定壓實(shí)能量作用下密度增長(zhǎng)的特性指土在一定壓

41、實(shí)能量作用下密度增長(zhǎng)的特性研究壓實(shí)性的目的：研究壓實(shí)性的目的： 以最小的能量消耗獲得最大的壓實(shí)密度以最小的能量消耗獲得最大的壓實(shí)密度 壓實(shí)方法：壓實(shí)方法：室內(nèi)壓實(shí)試驗(yàn)室內(nèi)壓實(shí)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn): : 夯打、振動(dòng)、碾壓夯打、振動(dòng)、碾壓2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院一一. . 室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn) 二二. . 細(xì)粒土的壓實(shí)性細(xì)粒土的壓實(shí)性 三三. . 粗粒土的壓實(shí)性粗粒土的壓實(shí)性 2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院一一. . 室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn) 在試驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)試驗(yàn)有在試驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)研究土的壓實(shí)性。擊實(shí)

42、試驗(yàn)有輕型和重型兩種。輕型和重型兩種。擊實(shí)筒擊實(shí)筒護(hù)筒護(hù)筒擊錘擊錘導(dǎo)筒導(dǎo)筒土土2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院輕型擊實(shí)試驗(yàn)輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于適用于粒徑小于5mm的土，擊實(shí)的土，擊實(shí)筒容積為筒容積為947cm3，擊錘質(zhì)量為，擊錘質(zhì)量為2.5kg。把制備。把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層成一定含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層土料用擊錘均勻錘擊土料用擊錘均勻錘擊25下，擊錘落高為下，擊錘落高為30.5cm 重型擊實(shí)試驗(yàn)重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于適用于粒徑小于40mm的土，擊的土，擊實(shí)筒容積為實(shí)筒容積為2104cm3，擊錘質(zhì)量為，擊錘質(zhì)量為4.5kg，

43、擊錘，擊錘落高為落高為45.7cm 。分五層擊實(shí)，每層。分五層擊實(shí)，每層56擊。根據(jù)擊。根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水量計(jì)算相應(yīng)的干擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測(cè)含水量計(jì)算相應(yīng)的干密度密度 注意：注意：僅適用于細(xì)粒土；對(duì)粗粒土，可用較大尺寸僅適用于細(xì)粒土；對(duì)粗粒土，可用較大尺寸的擊實(shí)儀的擊實(shí)儀2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院1.1.擊實(shí)曲線擊實(shí)曲線 特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有峰值具有峰值位于飽和曲線之下位于飽和曲線之下 satdd)( 0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.0干密度干密度 d(g/cm3)飽和曲線飽和曲線 dmax=1.86w

44、op=12.11/swdsrdd w s()1swdsatsdd w1sr 最大干密度最大干密度:在擊數(shù)一定的條件下，當(dāng)含水率較低在擊數(shù)一定的條件下，當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨著含水率的增加而增大；而當(dāng)含時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨著含水率的增加而增大；而當(dāng)含水率達(dá)到某一值時(shí)，干密度達(dá)到最大值，此時(shí)含水率繼水率達(dá)到某一值時(shí)，干密度達(dá)到最大值，此時(shí)含水率繼續(xù)增加反而招致干密度的減小。這個(gè)最大值稱為最大干續(xù)增加反而招致干密度的減小。這個(gè)最大值稱為最大干密度，與它對(duì)應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率密度，與它對(duì)應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率 二二. . 細(xì)粒土的壓實(shí)性細(xì)粒土的壓實(shí)性 2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理?yè)?/p>

45、實(shí)曲線擊實(shí)曲線 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2. 2. 理論分析理論分析 壓實(shí)機(jī)理：壓實(shí)機(jī)理：顆粒被擊碎，土粒定向排列顆粒被擊碎，土粒定向排列;土粒破碎，粒間聯(lián)結(jié)力被破壞而發(fā)生孔隙土粒破碎，粒間聯(lián)結(jié)力被破壞而發(fā)生孔隙體積減小體積減小;氣被擠出或被壓縮等氣被擠出或被壓縮等0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.0干密度干密度 d(g/cm3)飽和曲線飽和曲線 dmax=1.86wop=12.1二二. . 細(xì)粒土的壓實(shí)性細(xì)粒土的壓實(shí)性 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院3. 影響因素影響因素a. 擊實(shí)功能擊實(shí)功能d 50 n30 n10 n存在一個(gè)上界d,e,const

46、 二二. . 細(xì)粒土的壓實(shí)性細(xì)粒土的壓實(shí)性 b. 土的級(jí)配、含水量土的級(jí)配、含水量 d 321conste 越小。越大，級(jí)配越好，其opmaxd c. c. 擊實(shí)方式擊實(shí)方式 夯實(shí)、輾壓、振動(dòng)；輾壓對(duì)粘土比較合適夯實(shí)、輾壓、振動(dòng)；輾壓對(duì)粘土比較合適 const d d e max,dop ,e 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院二二. . 細(xì)粒土的壓實(shí)性細(xì)粒土的壓實(shí)性 4. 土的壓實(shí)度土的壓實(shí)度土的壓實(shí)度定義為現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)材料壓實(shí)后的干密度與室內(nèi)試驗(yàn)標(biāo)土的壓實(shí)度定義為現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)材料壓實(shí)后的干密度與室內(nèi)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之比，或稱為壓實(shí)系數(shù)：準(zhǔn)最大干密度之比，或稱為壓實(shí)系數(shù)：maxddc在工程中，填土的壓實(shí)質(zhì)量

47、標(biāo)準(zhǔn)常以壓實(shí)度來(lái)控制，要求壓實(shí)在工程中，填土的壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)常以壓實(shí)度來(lái)控制，要求壓實(shí)度接近于度接近于1，表明對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的要求越高。，表明對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的要求越高。 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院不存在最優(yōu)含水量不存在最優(yōu)含水量； 在完全風(fēng)干和飽和兩種狀態(tài)在完全風(fēng)干和飽和兩種狀態(tài) 下易于擊實(shí)下易于擊實(shí)； 三三. . 無(wú)粘性土的壓實(shí)性無(wú)粘性土的壓實(shí)性 1.1.擊實(shí)曲線擊實(shí)曲線特點(diǎn)特點(diǎn)d 100%100%粗砂粗砂 =45%中砂中砂 =7%； 時(shí)，干密度最小時(shí)，干密度最小 2. 理論分析理論分析 對(duì)粗粒土，擊實(shí)過(guò)程中可以自由排水，不存在細(xì)粒土中出對(duì)粗粒土，擊實(shí)過(guò)程中可以自由排水，不存在細(xì)粒土中出現(xiàn)的現(xiàn)象?，F(xiàn)的現(xiàn)

48、象。 在潮濕狀態(tài)下，存在著假凝聚力，加大了阻力。在潮濕狀態(tài)下，存在著假凝聚力，加大了阻力。3. 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 常用相對(duì)密實(shí)度常用相對(duì)密實(shí)度控制控制 dr0.70.75 施工過(guò)程中要么風(fēng)干，要么就充分灑水，使土料飽和施工過(guò)程中要么風(fēng)干，要么就充分灑水，使土料飽和 2.7 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院目的：目的：依據(jù)：依據(jù)：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50007-2002gb50007-2002分類法分類法 公路橋涵地基土分類法公路橋涵地基土分類法是將工程性質(zhì)相近的是將工程性質(zhì)相近的土進(jìn)行分類土進(jìn)行分類便于研究及應(yīng)用簡(jiǎn)明便于研究及應(yīng)用簡(jiǎn)明能反映土的物理力學(xué)

49、性質(zhì)能反映土的物理力學(xué)性質(zhì) 工程特征差異工程特征差異土的組成土的組成土的狀態(tài)土的狀態(tài)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)公路路基土分類法公路路基土分類法一、土的分類原則和標(biāo)準(zhǔn)一、土的分類原則和標(biāo)準(zhǔn)2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院工工程程用用土土一般土一般土特殊土特殊土黃土黃土膨脹土膨脹土紅粘土紅粘土凍土凍土鹽漬土鹽漬土有機(jī)土有機(jī)土無(wú)機(jī)土無(wú)機(jī)土巨粒土巨粒土含巨粒的土含巨粒的土粗粒土粗粒土細(xì)粒土細(xì)粒土漂石漂石卵石卵石混合巨粒土混合巨粒土巨粒混合土巨?；旌贤恋[類土礫類土砂類土砂類土粉土粉土粘土粘土土的總分類體系土的總分類體系國(guó)際國(guó)際-卡薩格蘭特開(kāi)始卡薩格蘭特開(kāi)始國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)-土的分類標(biāo)準(zhǔn)土的分類標(biāo)

50、準(zhǔn)定定 量量2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院巨粒土和粗粒土巨粒土和粗粒土粒組含量粒組含量級(jí)配指標(biāo)級(jí)配指標(biāo)細(xì)粒塑性細(xì)粒塑性細(xì)粒土細(xì)粒土塑性圖塑性圖cclay mmo o-organic hhigh liquid limit llow liquid limit wwell graded ppoor graded 圖中液限為圖中液限為17mm液限液限2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50007-2002gb50007-2002分類法分類法 （按粒度成分和塑性指數(shù)劃分）（按粒度成分和塑性指數(shù)劃分）二、建筑地基

51、土的分類二、建筑地基土的分類巖石；巖石；碎石類土碎石類土；粒徑；粒徑2mm的顆粒含量超過(guò)的顆粒含量超過(guò)50%；砂土砂土；粒徑；粒徑0.075mm的顆粒含量超過(guò)的顆粒含量超過(guò)50%；粉土粉土； ip 10、粒徑粒徑0.075mm的顆粒含量不超的顆粒含量不超過(guò)過(guò)50%；粘性土粘性土；ip 10，當(dāng)，當(dāng)1017為粘土為粘土;人工填土人工填土 六大類六大類。2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院1.巖石的工程分類：巖石的工程分類：（1）巖石按成因條件分）巖石按成因條件分:巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。（2）巖石按堅(jiān)固性分：堅(jiān)硬巖、較硬巖、較軟巖、軟）巖石按堅(jiān)固性分

52、：堅(jiān)硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖。巖、極軟巖。飽和單軸抗壓飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值極軟巖極軟巖軟巖軟巖較軟巖較軟巖較硬巖較硬巖堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬程度類別堅(jiān)硬程度類別60rkf3060rkf1530rkf515rkf5rkf)(mpafrk2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院巖漿巖 沉積巖 變質(zhì)巖 2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院巖石堅(jiān)硬程度的定性劃分巖石堅(jiān)硬程度的定性劃分名名 稱稱 定定 性性 鑒鑒 定定 代表性巖石代表性巖石 硬硬 質(zhì)質(zhì) 巖巖 堅(jiān)堅(jiān) 硬硬 巖巖 錘擊聲清脆，有回彈，震手，錘擊聲清脆，有回彈，震手，難擊碎；難擊碎； 浸

53、水后，大多無(wú)吸浸水后，大多無(wú)吸水反應(yīng)水反應(yīng) 末風(fēng)化微風(fēng)化的花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、末風(fēng)化微風(fēng)化的花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、硅質(zhì)板巖、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂硅質(zhì)板巖、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等 較堅(jiān)硬巖較堅(jiān)硬巖 錘擊聲較清脆，有輕微回彈，錘擊聲較清脆，有輕微回彈，稍震手，較難擊碎；稍震手，較難擊碎； 浸水后，浸水后，有輕微吸水反應(yīng)有輕微吸水反應(yīng) 1.弱風(fēng)化的堅(jiān)硬巖；弱風(fēng)化的堅(jiān)硬巖； 2.未風(fēng)化微風(fēng)化的：未風(fēng)化微風(fēng)化的： 熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖

54、、石灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖等板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖等 軟軟 質(zhì)質(zhì) 巖巖 較軟巖較軟巖 錘擊聲不清脆，無(wú)回彈，較錘擊聲不清脆，無(wú)回彈，較易擊碎；易擊碎； 浸水后，指甲可刻出印痕浸水后，指甲可刻出印痕 1.強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖；強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖； 2.弱風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖；弱風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖； 3.未風(fēng)化微風(fēng)化的：未風(fēng)化微風(fēng)化的： 凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖等泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖等 軟軟 巖巖 錘擊聲啞，無(wú)回彈，有凹痕，錘擊聲啞，無(wú)回彈，有凹痕，易擊碎；易擊碎； 浸水后，手可掰開(kāi)浸水后，手可掰開(kāi) 1.強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖；強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖；

55、2.弱風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖；弱風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖； 3.弱風(fēng)化的較軟巖；弱風(fēng)化的較軟巖； 4.未風(fēng)化的泥巖等未風(fēng)化的泥巖等 極軟巖極軟巖 錘擊聲啞，無(wú)回彈，有較深錘擊聲啞，無(wú)回彈，有較深凹痕，手可捏碎；凹痕，手可捏碎； 浸水后，可捏成團(tuán)浸水后，可捏成團(tuán) 1.全風(fēng)化的各種巖石；全風(fēng)化的各種巖石； 2.各種半成巖各種半成巖 當(dāng)缺乏單軸飽和抗壓強(qiáng)度時(shí)當(dāng)缺乏單軸飽和抗壓強(qiáng)度時(shí),可在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)觀察定性劃分可在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)觀察定性劃分:2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院風(fēng)化風(fēng)化程度程度野野 外外 特特 征征風(fēng)化程度參數(shù)指標(biāo)風(fēng)化程度參數(shù)指標(biāo)波波 速速 比比風(fēng)化系數(shù)風(fēng)化系數(shù)未未 風(fēng)風(fēng) 化化

56、巖質(zhì)新鮮，偶見(jiàn)風(fēng)化痕跡巖質(zhì)新鮮，偶見(jiàn)風(fēng)化痕跡0.91.00.91.0微微 風(fēng)風(fēng) 化化結(jié)構(gòu)基本未變，僅解理面有渲染或略有變色，結(jié)構(gòu)基本未變，僅解理面有渲染或略有變色，有少量風(fēng)化裂隙有少量風(fēng)化裂隙0.9中中 等等風(fēng)風(fēng) 化化結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，風(fēng)化結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬難以挖裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬難以挖動(dòng)，巖芯鉆方可鉆進(jìn)動(dòng)，巖芯鉆方可鉆進(jìn)0.6.080.40.8強(qiáng)強(qiáng) 風(fēng)風(fēng) 化化結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風(fēng)化結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，用鎬可以挖動(dòng)，干裂隙很發(fā)育，巖體破碎，

57、用鎬可以挖動(dòng)，干鉆不易鉆進(jìn)鉆不易鉆進(jìn)全全 風(fēng)風(fēng) 化化結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認(rèn)，有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)結(jié)構(gòu)基本破壞，但尚可辨認(rèn)，有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，用鎬可挖，干鉆可鉆進(jìn)度，用鎬可挖，干鉆可鉆進(jìn)0.20.4殘殘 積積 土土組織結(jié)構(gòu)全部破壞，已風(fēng)化成土狀，鍬鎬易組織結(jié)構(gòu)全部破壞，已風(fēng)化成土狀，鍬鎬易挖掘，干鉆易鉆進(jìn)，具可塑性挖掘，干鉆易鉆進(jìn)，具可塑性0.2(3)巖石按風(fēng)化程度分巖石按風(fēng)化程度分:gb 50021-2001。注：注：1.1.波速比為風(fēng)化巖石與新鮮巖石壓縮波速度之比波速比為風(fēng)化巖石與新鮮巖石壓縮波速度之比 2.2.風(fēng)化系數(shù)為風(fēng)化巖石與新鮮巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度之比風(fēng)化系數(shù)為風(fēng)化巖石與新

58、鮮巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度之比2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院名名 稱稱 結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度 主要結(jié)構(gòu)面主要結(jié)構(gòu)面 的結(jié)合程度的結(jié)合程度 主要結(jié)構(gòu)面類主要結(jié)構(gòu)面類型型 相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型 組數(shù)組數(shù) 平均間距平均間距(m) (m) 完完 整整 1 12 2 1.0 1.0 結(jié)合好或結(jié)合好或 結(jié)合一般結(jié)合一般 節(jié)理、裂隙、節(jié)理、裂隙、層面層面 整體狀或巨厚層狀結(jié)整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)構(gòu) 較完整較完整 1 12 2 1.0 1.0 結(jié)結(jié) 合合 差差 節(jié)理、裂隙、節(jié)理、裂隙、層面層面 塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu) 2 23 3 1.01.00.4 0.4 結(jié)合好

59、或結(jié)合好或 結(jié)合一般結(jié)合一般 塊狀結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu) 較破碎較破碎 2 23 3 1.01.00.4 0.4 結(jié)結(jié) 合合 差差 節(jié)理、裂隙、節(jié)理、裂隙、 層面、小斷層層面、小斷層 裂隙塊狀或中厚層狀裂隙塊狀或中厚層狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 3 3 0.2 結(jié)結(jié) 合合 好好 鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu) 結(jié)合一般結(jié)合一般 中、薄層狀結(jié)構(gòu)中、薄層狀結(jié)構(gòu) 破破 碎碎 3 3 0.2 結(jié)合差結(jié)合差 各種類型各種類型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 面面 裂隙塊狀結(jié)構(gòu)裂隙塊狀結(jié)構(gòu) 0.2 0.2 結(jié)合一般結(jié)合一般 或結(jié)合差或結(jié)合差 碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu) 極破碎極破碎 無(wú)序無(wú)序 結(jié)合很差結(jié)合很差 散體狀結(jié)構(gòu)散體狀

60、結(jié)構(gòu) (4)巖石按完整程度分巖石按完整程度分: gb 50021-2001。2.8 土的工程分類土的工程分類 防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)科技學(xué)院2.碎石土分類碎石土分類:碎石土為粒徑大于碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)的顆粒含量超過(guò)總量總量50%的土。的土。（1）按粒組含量及顆粒形狀分為六種：）按粒組含量及顆粒形狀分為六種：漂石、塊石漂石、塊石、卵石、碎石卵石、碎石、圓礫、角礫圓礫、角礫。（2）按密實(shí)度分：）按密實(shí)度分：1.按重型圓錐動(dòng)力觸探分為按重型圓錐動(dòng)力觸探分為松散、松散、稍密、中密、密實(shí)四種。稍密、中密、密實(shí)四種。 2.按超重型圓錐動(dòng)力觸探分為按超重型圓錐動(dòng)力觸探分為松散、松散、稍密、中密、