任務(wù)1 路基填筑土

青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

Qinghaicommunicationstechnicalcollege《道路建筑材料》

路基填筑材料----路基填筑土

一、土三相組成1、土的概念2、土體土------是由地殼巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積，形成由固體顆粒、液態(tài)水和氣體組成的一種集合體。土體------是指建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)不同土層組成的單元體。3、土的三相組成土體中主要有固體顆粒、液態(tài)水和填充在孔隙中的氣體組成。注：自然界土體的三相比例會(huì)隨時(shí)發(fā)生變化，由于隨著周圍環(huán)境條件的改變而變化。二、土的粒度成分1、土的粒組劃分土的粒度是指土顆粒的大小，用粒徑表示，通常以mm為單位。工程上通常把土粒由粗到細(xì)，將每一區(qū)段中所包括大小比例相近且工程性質(zhì)基本相同的顆粒合并為組，稱為粒組。每個(gè)粒組的區(qū)間常以其粒徑的上、下限給該粒組命名二、土的粒度成分2、土的粒度成分工程上常把組成土的各種大小顆粒的相互比例關(guān)系，稱為土的粒度成分（通常以占總質(zhì)量的百分比計(jì)）。各粒組之間的相互搭配關(guān)系稱為顆粒級(jí)配。3、土的粒度成分分析用指定方法測(cè)定土的粒度成分的試驗(yàn)，稱為土的粒度成分分析。二、土的粒度成分5、粒度成分分析方法我國(guó)對(duì)于粒徑大于0.075mm的粗粒土，一般采用篩分法直接測(cè)定；對(duì)于粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土，用移液管法或密度計(jì)法測(cè)定；若土中粗細(xì)顆粒兼有時(shí)，則可聯(lián)合使用上述兩種方法。二、土的粒度成分5、粒度成分表示方法表格法：就是粒度成分分析后，按粒徑由大到小劃分的各粒組及其測(cè)定的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，用表格的形式直接表示其顆粒級(jí)配情況，在同一表格中可以表示多種土樣的粒度成分分析結(jié)果。累計(jì)曲線法：通常用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪制。橫坐標(biāo)表示土粒粒徑di，縱坐標(biāo)表示小于某一粒徑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)pi，繪制累計(jì)曲線圖。曲線平緩,表明土的粒度成分混雜，大小粒組都有，各粒組的相對(duì)含量都差不多；曲線坡度較陡,表明土的粒度成分比較單一，斜率最大線段所包括的粒組在土樣中的含量最多，成為具有代表性的粒組。二、土的粒度成分累計(jì)曲線用途累計(jì)曲線可以直觀地判斷土中各粒組的分布情況；同時(shí)累計(jì)曲線可確定不均勻系數(shù)Cu。和曲率系數(shù)Cc這兩個(gè)土粒的級(jí)配指標(biāo)。不均勻系數(shù)Cu反映土的粗細(xì)情況和級(jí)配情況。Cu值越大，曲線越平緩，表明土的顆粒大小分布范圍大，土的級(jí)配良好；Cu值越小，曲線越陡，表明土的顆粒大小相近，土的級(jí)配不良。一般認(rèn)為不均勻系數(shù)Cu＜5時(shí)的土為勻粒土，其級(jí)配不好；Cu≥5時(shí)的土為非勻粒土，其級(jí)配良好。但僅用不均勻系數(shù)Cu來(lái)確定土的級(jí)配情況是不夠的，還必須同時(shí)考慮曲率系數(shù)Cc的大小，Cc值越大，表明土的均勻程度高；反之，均勻程度低。在工程上，常利用累計(jì)曲線確定的土粒兩個(gè)級(jí)配指標(biāo)來(lái)判斷土的級(jí)配優(yōu)劣情況。當(dāng)同時(shí)滿足不均勻系數(shù)Cu≥5和曲率系數(shù)Cc這兩個(gè)條件時(shí)，土為級(jí)配良好的土；若不能同時(shí)滿足，則土為級(jí)配不良的土。三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)土的三相關(guān)系簡(jiǎn)圖三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)1、土粒比重土粒比重是指土粒在105~110℃下烘干至恒重時(shí)的質(zhì)量與4℃時(shí)同體積純水質(zhì)量的比值，它是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一

三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)2、土的密度土的密度是指土的總質(zhì)量與土的總體積的比值，單位為g/m3。

這里所說(shuō)的總質(zhì)量包括土粒的質(zhì)量、土孔隙中的水質(zhì)量和氣體的質(zhì)量，因氣體質(zhì)量極小，可視為零。根據(jù)土孔隙中水的情況可將土的密度分為天然密度、干密度、飽和密度和水下密度。2、土的密度三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（1）天然密度天然密度是指在天然狀態(tài)下土的單位體積的質(zhì)量，包括干土粒的質(zhì)量和孔隙中水的質(zhì)量，故又稱濕密度，它是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一

測(cè)定土的天然密度，可用環(huán)刀法、電動(dòng)取土器法、蠟封法、灌水法、灌砂法等。其中，環(huán)刀法適用于細(xì)粒土；電動(dòng)取土器法適用于硬塑土密度的快速測(cè)定；蠟封法適用于易破裂土和形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬土；灌水法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定粗粒土和巨粒土的密度；灌砂法適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定細(xì)粒土、砂粒土和礫類土的密度。2、土的密度三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（2）干密度干密度是指干燥狀態(tài)下單位土總體積的質(zhì)量，即土中干土粒的質(zhì)量與土的總體積之比。

土的干密度實(shí)際上是土中完全不含水分的密度。某一土樣干密度的大小，主要取決于土的結(jié)構(gòu)，即土孔隙率的大小影響土的干密度。一般情況下，土的干密度越大，土越密實(shí)，孔隙率越小。土的干密度在一定程度上反映了土粒排列的緊密程度，在工程中常用它計(jì)算壓實(shí)度K，按下式計(jì)算，作為人工填土壓實(shí)的控制指標(biāo)。2、土的密度三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（3）飽和密度飽和密度是指當(dāng)土的孔隙率中全部用水充滿時(shí)的密度。（4）水下密度土的水下密度指在地下水位以下，土體受水的浮力作用時(shí)，單位體積土體中土粒的質(zhì)量扣除土體排開(kāi)同體積水的質(zhì)量，又稱為浮密度或浸水密度3、土的含水性指標(biāo)三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（1）天然含水率土的天然含水率是指土在105~110℃下烘至恒重時(shí)所失去水分的質(zhì)量和達(dá)到恒重時(shí)干土質(zhì)量的比值。（2）飽和含水率土的飽和含水率是指土的孔隙全部被水充滿，達(dá)到飽和時(shí)的含水率，即土的孔隙中充滿水時(shí)水的質(zhì)量與干土粒質(zhì)量的比值。含水率的測(cè)定方法很多，主要有烘干法、酒精燃燒法和比重法。3、土的含水性指標(biāo)三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（3）飽和度土的飽和度是指孔隙中水的體積與孔隙體積之比。4、土的孔隙性指標(biāo)三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（1）孔隙率土的孔隙率是指土體中孔隙的體積占總體積的百分比，又稱孔隙度。它表示土中孔隙大小的程度。（2）孔隙比孔隙比是土中孔隙體積與土粒體積的比值，常用小數(shù)表示。

土的孔隙比直接反映土的緊密程度，孔隙比越大，土越疏松；孔隙比越小，土越密實(shí)。

4、土的孔隙性指標(biāo)三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（1）孔隙率（2）孔隙比孔隙率與孔隙比的相互關(guān)系

4、土的孔隙性指標(biāo)三、土的物理性質(zhì)及其指標(biāo)（3）砂類土的相對(duì)密實(shí)度砂類土的相對(duì)密實(shí)度就是指最大孔隙比和天然孔隙比之差與最大孔隙比和最小孔隙比之差的比值，一般用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。密實(shí)度是反映砂類土松緊狀態(tài)的指標(biāo)，常用相對(duì)密實(shí)度來(lái)表示，也稱為無(wú)凝聚性土的相對(duì)密實(shí)度。四、黏性土的稠度與塑性1、稠度、稠度狀態(tài)土的軟硬程度特性稱為稠度。土隨著含水率的增高，從固體狀態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)到可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài)，這些不同的物理狀態(tài)稱為土的稠度狀態(tài)。通常把土的稠度狀態(tài)分為固態(tài)、半固態(tài)、塑態(tài)、液態(tài)等。黏性土由一種稠度狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種稠度狀態(tài)的分界含水率稱為界限含水率

四、黏性土的稠度與塑性2、界限含水率(1)縮限：黏性土呈半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積不斷縮小，直到體積不再變化時(shí)的界限含水率稱為縮限。(2)塑限：黏性土由半固態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水率稱為塑限。(3)液限：黏性土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水率稱為液限。四、黏性土的稠度與塑性3、塑限指數(shù)土的塑性是指土在一定外力作用下可以塑造成任何形狀而不改變其整體性，當(dāng)外力取消后，在一段時(shí)間內(nèi)仍保持其已變形后的形態(tài)而不恢復(fù)原狀的性能，也稱為土的可塑性。

4、液性指數(shù)黏性土的液性指數(shù)又稱相對(duì)稠度，是天然含水率和塑限的差值和液限與塑限的差值之比。在公路工程中，常用天然稠度來(lái)區(qū)分黏性土的狀態(tài)，它與液性指數(shù)的關(guān)系是四、黏性土的稠度與塑性5、天然稠度黏性土的液限和天然含水率的差值與液限和塑限的差值之比，稱為天然稠度。五、土的擊實(shí)性1、土的擊實(shí)性在工程建設(shè)中，經(jīng)常遇到填土或軟弱地基，為了改善這些土的工程性質(zhì)，常采用擊實(shí)（或夯實(shí)）的方法使土變得密實(shí)，稱為土的擊實(shí)性。使土變密實(shí)的方法是指采用人工或機(jī)械對(duì)土施以夯壓能量（如夯、碾、振動(dòng)等），使土在短時(shí)間內(nèi)顆粒重新排列緊密，獲得最佳結(jié)構(gòu)，以改善和提髙土的力學(xué)性能。擊實(shí)是指對(duì)土瞬時(shí)重復(fù)施加一定的機(jī)械功使土體變密的過(guò)程。五、土的擊實(shí)性2、黏性土的擊實(shí)特性同一種土樣塑限與土的最佳含水率有一定的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知：黏性土的最佳含水率與土的塑限之間的關(guān)系是。土中所含黏性土礦物越多、顆粒越細(xì)，最佳含水率越大。另外最佳含水率還與擊實(shí)功的大小有關(guān)。除了含水率、擊實(shí)功對(duì)土的擊實(shí)影響外，土粒級(jí)配對(duì)擊實(shí)效果也有顯著影響，均勻顆粒的土不易擊實(shí)，因此在工程建設(shè)中，要選擇符合級(jí)配要求的土作為路堤填料。五、土的擊實(shí)性3、無(wú)黏性土的擊實(shí)特性無(wú)黏性土顆粒較粗，顆粒之間沒(méi)有或只有很小的黏聚力，不具有可塑性，多呈單粒結(jié)構(gòu)。無(wú)黏性土壓縮性小、透水性高、抗剪強(qiáng)度較大，且含水率的變化對(duì)它的性質(zhì)影響不顯著。工程實(shí)踐證明，對(duì)于無(wú)黏性土的擊實(shí)，應(yīng)該有一定靜荷載與動(dòng)荷載聯(lián)合作用，才能達(dá)到較好的擊實(shí)性。六、路基填筑材料一般規(guī)定

(1)含草皮、生活垃圾、樹(shù)根、腐殖質(zhì)的土嚴(yán)禁作為填料。(2)泥炭、淤泥、凍土、強(qiáng)膨脹土、有機(jī)質(zhì)土及易溶鹽超過(guò)允許含量的土，不得直接用于填筑路基；需要使用時(shí)，必須采取技術(shù)措施進(jìn)行處理，經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求后方可使用。(3)液限大于50%、塑性指數(shù)大于26、含水率不適宜直接擊實(shí)的細(xì)粒土，不得直接作為路堤填料；需要使用時(shí)，必須采取技術(shù)措施進(jìn)行處理，經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求后方可使用。(4)粉質(zhì)土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于冰凍地區(qū)的路床及浸水部分的路堤。(5)填料強(qiáng)度和粒徑，應(yīng)符合《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTGF10-2006表4.1.2的規(guī)定。1、一般路基填料七、土石路堤填