關于干容重浮容重飽和容重土力學帶公式完整版教學應用

1、土的三相指標 圖 1-2 土的三相圖 （ 1 ）土的天然密度 或重度 單位體積土的質(zhì)量（重量）。 （ kg/m3 ） （ 1-3a ） （ kn/m3 ） （ 1-3b ） 且有關系 （ 1-4 ） 試驗測定方法：環(huán)刀法等。 （ 2 ）土的含水量（率） w 土中水的質(zhì)量（重量）與土粒質(zhì)量（重量）之比，以百分數(shù)表示。 （ 1-5 ） 試驗測定方法：烘干法 （ 3 ）土粒相對密度（土粒比重） g s 土粒相對密度定義為土粒的質(zhì)量與同體積 4oc 純水的質(zhì)量之比。 （無量綱） （ 1-6 ） 試驗測定方法：比重瓶煮沸法。由此還可得到 （ 1-7 ） 以下指標由基本指標導出。設土顆粒的體積為 1 ，按

2、照各指標的定義，可得到單元土的三相簡圖如圖 1-3 所示。 圖 1-3 單元土的三相簡圖 （ 4 ）孔隙比 e 孔隙比為土中孔隙何種與土粒體積之比，用小數(shù)表示。 （ 1-8 ） （ 5 ）孔隙率 n 土中孔隙體積與土的總體積之比。 （ 1-9 ） 且有 或 （ 1-10 ） （ 6 ）飽和度 sr 土中所含水分的體積與孔隙體積之比 , 反映了土體中孔隙被水充滿的程度。 （ 1-11 ） （ 7 ） 土的飽和容重 和浮重度（有效重度） 飽和重度為土處于飽和狀態(tài)時的重度，浮重度為土浸入水中受到浮力時的重度。 （ 1-12 ） （ 1-13 ） （ 8 ）干重度 土中顆粒的重量與土體積之比。 （ 1

3、 14 ） （ 9 ）各重度之間的比較 （ 1 15 ） （ 10 ）最大干容重和最優(yōu)含水量 同一種土，采用同一種方法壓密擊實時，所能達到的最大干容重與其含水量有關，達到最大干容重時所對應的含水量稱為最優(yōu)含水量，顯然干容重最大時，填土的密實度最高。 7 土的物理狀態(tài) 土的物理狀態(tài)主要是指： 無粘性土：密實程度，疏松或密實。粘性土：稠度，即土的軟硬程度。 土的干濕軟硬松密等狀態(tài)。 （ 1 ）無粘性土密實程度指標 孔隙比 孔隙比愈大，則土愈松散，反之越密實。 孔隙比僅適用于級配相近的土的密實度的比較，且取原狀土樣測定孔隙比 比較困難。 相對密度 d r （ 1 16 ） 其中， e 為原狀土的孔隙

4、比， 和 分別為該種土所能達到的最大、最小孔隙比。同樣，它也存在著原狀土孔隙比 較難測定的問題。 標準貫入系數(shù) n 63.5 通過現(xiàn)場標準貫入試驗確定，適用范圍較廣。 （ 2 ）粘性土的狀態(tài)及可塑性 即粘性土的軟硬程度，或稱稠度狀態(tài)，如圖 1-4 所示。其中： 圖 1-4 粘性土的物理狀態(tài) 液 態(tài)：含水量較大，顆粒之間有自由水，且粒間聯(lián)結很弱。宏觀上表現(xiàn)為粘土處于粘滯流動狀態(tài)。 可塑態(tài)：顆粒之間的主要為外層間的結合水，土粒之間有一定的聯(lián)結力。宏觀上表現(xiàn)為土的形狀可任意改變而不裂不斷，外力解除后，土仍保持改變后的形狀，這種性能稱為可塑性，是粘性土區(qū)別于無粘性土的重要特征。 半固態(tài)：顆粒間的水主要

5、是強結合水和擴散層的內(nèi)層結合水，粒間聯(lián)結比較牢固，土失去可塑性。 固 態(tài)：土間之水為強結合水，粒間聯(lián)結非常牢固，土體積已不隨含水量的減少而減少。 它有以下幾個稠度界限（粘性土由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪粻顟B(tài)的分界含水量）： 液限：由液性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)時的分界含水量。由錐式（碟式）液限儀法或液塑限聯(lián)合測定法確定。 塑限：由塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)時的分界含水量。由搓條法或液塑限聯(lián)合測定法確定。 縮限：由半固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的分界含水量。 （ 3 ）塑性指數(shù) （ 1 17 ） 反映粘性土的可塑性的大小，綜合 反映出該種土的固有特性（指顆粒組成、礦物成分、結構性等），可作為粘性土分類的指標。 （ 4 ）液性指

6、數(shù) （ 1 18 ） 由此可判斷粘性土所處的物理狀態(tài)： ，半固態(tài)或固態(tài)； ，可塑態(tài)； ，液 態(tài) 5 土（巖）的工程分類 以建筑地基基礎設計規(guī)范（ gb5007 2002 ）為例，作為建筑地基的土 ( 巖 ), 可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等六類。其中，巖石按強度、完整程度等分類，粗粒土按其級配（及顆粒是否圓滑）分類，細粒土按塑性指數(shù)分類。 （ 1 ）巖石 按強度：堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖。 按完整程度：完整、較完整、較破碎、破碎、極破碎。 （ 2 ）碎石土 碎石土是指粒徑大于 2mm 的顆粒含量超過總質(zhì)量的 50% 的土，由大到小，包括：漂石（塊石）、卵石（碎石

7、）、圓礫（角礫）礫。 （ 3 ）砂土 砂土是指粒徑大于 2mm 的顆粒含量不超過總質(zhì)量的 50% ，粒徑大于 0.075mm 的顆粒含量超過總質(zhì)量的 50% 的土，由大到小，包括：礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂。 （ 4 ）粉土 粉土是指粒徑大于 0.075mm 的顆粒含量不超過總質(zhì)量的 50% 且塑性指數(shù) ip 10 的土。 （ 5 ）粘性土 粘性土是指塑性指數(shù) 的土。其中： ，粉質(zhì)粘土； ， 粘土。 教育a土的物理化學性質(zhì)種類天然含水量%比重干密度g/m3天然孔隙比內(nèi)摩擦角凝聚力kpa濕容重g/m3飽和容重g/m3浮容重g/m3水上摩擦角水下摩擦角水上凝聚力kpa水下凝聚力kpa滲透系數(shù)cm

8、/s承載力特征值fak標準貫入錘基數(shù)沙土2.652.69粉土6.67-21.802.72.711.57-1.760.537-0.72926.7-30.521-451.851.910.91222824182.16*10-4120kpa10-13擊/30cm粉質(zhì)粘土21.33-31.672.722.731.47-1.680.624-0.86918-24.626-511.811.990.99212724191.86*10-5120kpa15-19擊/30cm粘土2.742.76巖石物理化學性質(zhì)種類密度比重飽和抗壓強度軟化系數(shù)抗拉強度承載力特征值fak砂巖、砂礫巖2.35-2.582.684-20mpa0.5-0.681.0-1.5mpa400kpa砂土的密實度密實度密實中密稍密松散標貫擊數(shù)n>3030&g