土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)講解課件

第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)§2.1土的生成與特性§2.2土的三相組成§2.3土的物理性質(zhì)指標(biāo)§2.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)§2.5地基土的工程分類(lèi)主要內(nèi)容第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)本章重點(diǎn)土的三相組成與顆粒特征，土的物理性質(zhì)指標(biāo)，土的物理狀態(tài)指標(biāo)，地基土的工程分類(lèi)。本章難點(diǎn)土的物理性質(zhì)指標(biāo)與物理狀態(tài)指標(biāo)。2.1土的生成與特性第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)巖石地球搬運(yùn)、沉積風(fēng)化土地球土是由巖石，經(jīng)物理化學(xué)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積，形成固體礦物、流體水和氣體的一種集合體。2.1.1土的生成第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（1）物理風(fēng)化

巖石經(jīng)風(fēng)、霜、雨的侵蝕，溫度、濕度的變化，發(fā)生不均勻膨脹與收縮，使巖石產(chǎn)生裂隙，崩解為碎塊。特點(diǎn)：礦物、巖石的物質(zhì)成分不發(fā)生變化，只是碎裂成為大小不等的碎塊。類(lèi)型：①溫差風(fēng)化；②冰劈作用；③其它物理風(fēng)化作用：鹽類(lèi)的結(jié)晶與潮解、層裂或卸載作用。2.1土的生成與特性2.1.1土的生成2.1土的生成與特性第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（1）物理風(fēng)化

①溫差風(fēng)化：由于溫差變化，巖石在熱脹冷縮過(guò)程中逐漸破碎的過(guò)程，常發(fā)生在溫差較大的干旱氣候地區(qū)。2.1.1土的生成2.1土的生成與特性第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（1）物理風(fēng)化②冰劈作用：充填于巖石裂隙中的水結(jié)冰體積膨脹而使巖石裂解的過(guò)程。水結(jié)成冰時(shí)其體積可增大9.2％。冰體將對(duì)裂縫壁產(chǎn)生2000kg／cm2的巨大壓力。2.1.1土的生成2.1土的生成與特性第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（1）物理風(fēng)化③其它物理風(fēng)化作用：

鹽類(lèi)的結(jié)晶與潮解：充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽分的溶液，因水溶液濃度的變化，鹽類(lèi)出現(xiàn)結(jié)晶與溶解使巖石破碎的過(guò)程(類(lèi)似于冰劈作用)。2.1.1土的生成2.1土的生成與特性2.1.1土的生成第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（1）物理風(fēng)化

由物理風(fēng)化生成的土為粗粒土，如塊碎石，礫石和砂土等，總稱(chēng)為無(wú)粘性土礫石料卵石砂2.1土的生成與特性第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（2）化學(xué)風(fēng)化

巖石的碎屑與水、氧氣和二氧化碳等物質(zhì)相接觸時(shí)，逐漸發(fā)生化學(xué)變化，原來(lái)組成礦物發(fā)生變化，產(chǎn)生一種新的成分——次生礦物。粘土2.1.1土的生成2.1土的生成與特性第2章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)（3）生物風(fēng)化

2.1.1土的生成2.1土的生生成與與特性性2.1.2土的結(jié)結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造造第2章土土的物物理性性質(zhì)及及工程程分類(lèi)類(lèi)1.土的結(jié)結(jié)構(gòu)：：土顆粒粒之間間的相相互排排列及及其聯(lián)聯(lián)結(jié)形形式。。①單粒粒結(jié)構(gòu)構(gòu)：凡粗顆顆粒土土（如如卵石與與砂土土等），，在沉沉積過(guò)過(guò)程中中，每每一個(gè)個(gè)顆粒粒在自自重作作用下下單獨(dú)獨(dú)下沉沉并達(dá)達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)，，其特特點(diǎn)是是土粒粒間存存在點(diǎn)點(diǎn)與點(diǎn)點(diǎn)的接接觸。。密實(shí)狀態(tài)疏松狀態(tài)2.1土的生成與與特性2.1.2土的結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)1.土的結(jié)構(gòu)：：土顆粒之間間的相互排排列及其聯(lián)聯(lián)結(jié)形式。。②蜂窩結(jié)構(gòu)構(gòu)：當(dāng)土顆粒較較細(xì)（粒徑在0.02mm以下）時(shí)，在水水中單個(gè)下下沉，碰到到已沉積的的土粒被吸吸收不再下下沉（彼此之間引引力大于重重力），依次一一粒粒被吸吸收，形成成很大孔隙隙的蜂窩狀狀結(jié)構(gòu)。（（適用于粉粉土）蜂窩結(jié)構(gòu)2.1土的生成與與特性2.1.2土的結(jié)構(gòu)構(gòu)與構(gòu)造第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)1.土的結(jié)構(gòu)：：土顆粒之間間的相互排排列及其聯(lián)聯(lián)結(jié)形式。。③絮狀結(jié)構(gòu)構(gòu)（二級(jí)蜂蜂窩結(jié)構(gòu)））：那些粒徑極極細(xì)的粘土土顆粒（粒粒徑小于0.005mm）在在水中長(zhǎng)期期懸浮，相相互碰撞而而吸引形成成小鏈環(huán)狀狀的土集粒粒，它們互互相接近吸吸引，不斷斷擴(kuò)大形成成大鏈環(huán)狀狀，稱(chēng)為絮絮狀結(jié)構(gòu)。。（適用于于粘土）絮狀結(jié)構(gòu)氣相固相液相++構(gòu)成土骨架架，起決定作用用重要影響土體次要作用第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2土的三相組組成物理狀態(tài)力學(xué)特性粒徑級(jí)配礦物成分顆粒形狀第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒2.2土的三相組組成2.2土土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒原生礦物石英、長(zhǎng)石石、云母次生礦物主要是粘土土礦物，包包括三種類(lèi)類(lèi)型高嶺石、伊伊里石、蒙蒙脫石1.土粒的礦物物成分粘土礦物:由硅片和鋁片構(gòu)成的晶包包所組合而而成2.2土土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)硅片的結(jié)構(gòu)構(gòu)基本單元：：硅-氧四面體2.2.1土的固體體顆粒1.土粒的礦物物成分2.2土土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)鋁片的結(jié)構(gòu)構(gòu)基本單元：：鋁-氫氧八面體體2.2.1土的固體體顆粒1.土粒的礦物物成分高嶺石（氫鍵聯(lián)結(jié)）粘土礦物的的晶格構(gòu)造造蒙脫石伊利石粒徑親水性性脹縮性性壓縮性性大小小小中中中中小大大大2.2土土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒1.土粒的礦物物成分2.2土土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒2.土顆粒的大大小與形狀0.0050.075260200粘粒粉粒砂粒圓礫（角礫）卵石（碎石）漂石（塊石）粒徑d/mm粒組名稱(chēng)圖2.2土的粒徑分分組2.2土土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒2.土顆粒的大大小與形狀原生礦物圓狀、渾圓圓狀、棱角角狀次生礦物針狀、片狀狀、扁平狀狀第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配粒徑：顆粒的大小小通常以直直徑表示。。稱(chēng)為粒徑徑（mm）或粒度。。粒組：粒徑大小在在一定范圍圍內(nèi)、具有有相同或相相似的成分分和性質(zhì)的的土粒集合合。2.2土的三相組組成

土顆粒巨粒(>200mm)粗粒(0.075-200mm)細(xì)粒(<0.075mm)卵石或碎石石顆粒(20-200mm)圓礫或角礫礫顆粒(2-20mm)砂(0.075-2mm)粉粒(0.005-0.075mm)粘粒(<0.005mm)第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配2.2土的三相組組成粘土細(xì)砂粗砂第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配粘土卵石碎石2.2土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配土的顆粒級(jí)級(jí)配土由不同粒組的的土顆粒混混合在一起所形形成，土的的性質(zhì)主要要取決于不不同粒組的的土粒的相相對(duì)含量。。工程中常常用土中各各粒組的相相對(duì)含量，，占總質(zhì)量量的百分?jǐn)?shù)數(shù)來(lái)表示。。土的顆粒級(jí)級(jí)配分析方方法(1)篩分法：適適用于0.075mm≤d≤60mm(2)比重計(jì)法:適用于d＜0.075mm2.2土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)分析篩篩篩子孔徑徑分別為:20,10,5,2.0,1.0,0.5,0.25,0.075(1)篩分法：適適用于0.075mm≤d≤60mm2.2土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體體顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配(1)篩分法：適適用于0.075mm≤d≤60mm篩析機(jī)2.2土的三相組組成第2章土的物物理性質(zhì)及及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體顆顆粒3.土的粒徑級(jí)級(jí)配(2)比重計(jì)法:適用于d＜0.075mm原理—Stokes定律：球狀的細(xì)顆顆粒在水中中的下沉速速度與顆粒粒直徑的平平方成正比比。2.2土的三相組成第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的固體顆粒3.土的粒徑級(jí)配(2)比重計(jì)法:適用于d＜0.075mm原理—Stokes定律：球狀的細(xì)顆粒在在水中的下沉速速度與顆粒直徑徑的平方成正比比。2.2土的三相組成第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.2.1土的的固體顆粒3.土的粒徑級(jí)配(2)比重計(jì)計(jì)法:適用于d＜0.075mm2.2土的三相組成105.02.01.00.50.250.1200g10161824223872P%958778665536水分法1009080706050403020100小于某粒徑之土土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm)土的粒徑級(jí)配累累積曲線（對(duì)數(shù)坐標(biāo)）2.2.1土的的固體顆粒3.土的粒徑級(jí)配第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.2土的三相組成1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線d60d50d10d30d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41特征粒徑:d50:平均粒徑d60:控制粒徑d10:有效粒徑d30;不均勻程度：Cu=d60/d10—不均勻系數(shù)當(dāng)Cu很小時(shí)曲線很陡陡，表示土均勻勻；當(dāng)Cu很大時(shí)曲線平緩緩，表示土的級(jí)級(jí)配良好。Cu≥5,級(jí)配不均勻。2.2.1土的的固體顆粒3.土的粒徑級(jí)配第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.2土的三相組成1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線d60d10d30斜率:某粒徑范圍內(nèi)顆顆粒的含量陡—相應(yīng)粒組質(zhì)量集集中緩--相應(yīng)粒組含量少少平臺(tái)--相應(yīng)粒組缺乏連續(xù)程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系數(shù)Cc=1~3,級(jí)配連續(xù)性好2.2.1土的的固體顆粒3.土的粒徑級(jí)配第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.2土的三相組成2.2.1土的的固體顆粒3.土的粒徑級(jí)配第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)粒徑級(jí)配累積曲曲線及指標(biāo)的用用途：1）粒組含量用于土土的分類(lèi)定名；2）不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不不均勻程度：Cu≥5,不均勻土；Cu<5,均勻土3）曲率系數(shù)Cc用于判定土的連連續(xù)程度：Cc=1~3,級(jí)配連續(xù)土；Cc>3或Cc<1,級(jí)配不連續(xù)土4）不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc用于判定土的級(jí)級(jí)配優(yōu)劣：如果Cu≥5且Cc=1~3，級(jí)配良好的土土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1,級(jí)配不良的土土2.2土的三相組成土中水自由水結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水重力水毛細(xì)水結(jié)合水：受電分子吸引力力作用吸附于土土粒表面的土中中水。自由水：存在于土粒表面面電場(chǎng)影響范圍圍以外的土中水水。結(jié)晶水結(jié)晶水：土粒礦物內(nèi)部部的水。2.2.2土的的水第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.2土的三相組成2.2.2土的的水第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)粘土顆粒的表面面有電荷，凈電荷通常為負(fù)負(fù)電荷。----------------------++++粘土顆粒水分子陽(yáng)離子1)結(jié)合水2.2土的三相組成強(qiáng)結(jié)合水-具有極大的粘滯滯度、彈性和抗抗剪強(qiáng)度、不能能傳遞靜水壓力力。性質(zhì)跟固體體相似。弱結(jié)合水-不能傳遞靜水壓壓力，呈粘滯體體狀態(tài)，對(duì)粘性性的影響最大。。自由水-可以傳遞靜水壓壓力、能溶解解鹽類(lèi)。2.2.2土的的水第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)1)結(jié)合水2.2土的三相組成2.2.3土的的氣體第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2)自有水（1）重力水：存在于地下水位位以下的透水土土層中的水。當(dāng)當(dāng)存在水頭差時(shí)時(shí)將產(chǎn)生流動(dòng)。。它是土中其它它類(lèi)型水的來(lái)源源。重力水具有有融解能力，能傳遞靜水和動(dòng)動(dòng)水壓力，并對(duì)對(duì)土粒起浮力作作用。（2）毛細(xì)水：存在于地下水位位以上透水層中中的水。水和空空氣交界處表面面張力作用而產(chǎn)產(chǎn)生。2.2土的三相組成2.2.3土的的氣體第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2)自有水應(yīng)當(dāng)指出，水是是土的一個(gè)重要要組成部分。根根據(jù)實(shí)用觀點(diǎn)，，一般認(rèn)為它不承受剪力，但能承受壓力和一定的吸力；；同時(shí)，水的壓壓縮性很小，在在通常所遇到的的壓力范圍內(nèi)，，它的壓縮量可以以忽略不計(jì)。2.2土的三相組成(1)自由氣體：與大大氣連通，對(duì)土土的性質(zhì)無(wú)影響響(2)封閉氣體：與與大氣不相通通（空氣、水水氣、天然氣氣）2.2.3土土的氣體第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)壓力作用下可可壓縮或融解解封閉氣體對(duì)土的性質(zhì)有較大影響，導(dǎo)致滲透性減小，彈性增大，拖延土的壓縮和膨脹變形隨時(shí)間的發(fā)展過(guò)程。2.2土的三相組成成土有三個(gè)組成成部分：固相相、液相和氣氣相1.固體顆粒2.土中水3.土中氣體粒徑級(jí)配礦物成分顆粒形狀結(jié)合水(強(qiáng)結(jié)合水、弱弱結(jié)合水)自由水(重力水、毛細(xì)細(xì)水)自由氣體封閉氣體第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)2.2本節(jié)小結(jié)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)2.2本節(jié)節(jié)習(xí)題5.不能傳遞靜水水壓力的土中中水是：A、毛細(xì)水；B、自由水；C、重力水；D、結(jié)合水2.通常情況下，，土是由、和三相組成的。。3.土的顆粒級(jí)配配良好，其不不均勻系數(shù)Cu至少應(yīng)大于()A.3；B.5；C.10；D.151.砂土的結(jié)構(gòu)通通常是：A、絮狀結(jié)構(gòu)；；B、單粒結(jié)構(gòu)；；C、蜂窩結(jié)構(gòu)；；D、管狀結(jié)構(gòu).4.粘土礦物主要要有、、三類(lèi)，其中親水性強(qiáng)，遇遇水后具有極極大的膨脹性性和可塑性2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv土的三相圖2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv1.土的密度ρ和土的重度γ重力加速度，，近似取10m/s24）測(cè)定方法：：①環(huán)刀法適用用于粘性土與與粉土；②灌水法適適用于卵石，，礫石與原狀狀砂。1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)1.土的密度ρ和土的重度γ2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)1.土的密度ρ和土的重度γ2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)1.土的密度ρ和土的重度γ2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv2.土粒比重Gs4）測(cè)定方法：：①比重瓶法；②經(jīng)驗(yàn)法。1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖砂土粉土粘性土2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.1土土的三項(xiàng)基本物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv3.土的含水率w4）測(cè)定方法：：①烘干法；1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖砂土粘性土2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.2反映土的松散散程度的指標(biāo)標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv1.土的孔隙比e4）測(cè)定方法：：根據(jù)ρ、Gs與w；1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖砂土粘性土2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.2反映土的松散散程度的指標(biāo)標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv1.土的孔隙度（（孔隙率）n4）測(cè)定方法：：根據(jù)ρ、Gs與w；1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.3反映土中含水水程度的指標(biāo)標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv1.含水率w4）測(cè)定方法：：根據(jù)ρ、Gs與w；1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖2.土的飽和度Sr5）工程應(yīng)用0.50.8Sr稍濕的很濕的飽和的2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.4特定條件下土土的密度（重重度）第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv4）工程應(yīng)用：：通常用作填方方工程，包括括土壩、路基基和人工壓實(shí)實(shí)地基，土體體壓實(shí)質(zhì)量的的標(biāo)準(zhǔn)。土的的干密度越大大，表明土體壓得越密密實(shí)，亦即工工程質(zhì)量越好好。1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖5）測(cè)定方法：：（1）環(huán)刀法；（2）放射性同位位素法1.土的干密度ρd和土的干重度度γd2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.4特定條件下土土的密度（重重度）第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖2.土的飽和密度度ρsat（飽和重度γsat）2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)2.3.4特定條件下土土的密度（重重度）第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積VVv1）物理意義2）表達(dá)式3）常見(jiàn)值土的三相圖3.土的有效重度度（浮重度））γ′4）四個(gè)重度大大小比較2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒質(zhì)量m體積VVw＝0.275Vv＝0.435Vs＝0.565V＝1≈0mw＝0.275ms＝1.525m＝1.80Va＝0.16(1)繪制三相計(jì)算算草圖解：(2)令V=1cm3(3)已知ρ=m/V=1.80g/cm3,故m=1.80g例：已知土的的密度ρ=1.80g/cm3,土粒比重Gs=2.70，土的含水率率w=18.0%。求其余的5個(gè)物理性質(zhì)指指標(biāo)。(4)已知2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒質(zhì)量m體積VVw＝0.275Vv＝0.435Vs＝0.565V＝1≈0mw＝0.275ms＝1.525m＝1.80Va＝0.16(5)Vw=0.275cm3(6)已知：(7)孔隙體積:VV=V-Vs=1-0.565=0.435cm3(8)氣相體積:Va=Vv-Vw=0.435-0.275=0.435cm32.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒質(zhì)量m體積VVw＝0.275Vv＝0.435Vs＝0.565V＝1≈0mw＝0.275ms＝1.525m＝1.80Va＝0.16(9)其余物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)孔隙比：孔隙度：飽和度：干密度：飽和密度：有效重度：2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)氣水土粒GsρwVs＝11+e質(zhì)量m體積VVv=eωGsρwGs（1＋ω）ρwωGsρwGs（1＋ω）ρw/ρ指標(biāo)間的換算算2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)例:某土樣經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)得體積為為100cm3，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土土質(zhì)量為167g。若土粒的相對(duì)對(duì)密度Gs為2.66，求該土樣的的含水量ω、密度ρ、重度、干重度d、孔隙比e、飽和重度sat和有效重度第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)解：2.3土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)第2章土的物理理性質(zhì)及工程程分類(lèi)土的物理性質(zhì)指標(biāo)標(biāo)三項(xiàng)基本指標(biāo)標(biāo)換算指標(biāo)1.土的密度ρ和土的重度γ2.土粒比重Gs3.土的含水率w1.土的飽和度Sr2.土的孔隙比e3.土的孔隙度（孔隙隙率）n4.土的干密度ρd和土的干重度γd6.土的有效重度（浮浮重度）γ′5.土的飽和密度ρsat（飽和重度γsat）2.3本節(jié)小結(jié)第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)2.3本節(jié)習(xí)題1.在土的三相指標(biāo)中中、、是必須測(cè)定的基本本指標(biāo)，它們的測(cè)測(cè)定方法分別是、、。2.同一土樣的飽和重重度sat、干重度d、天然重度、有效重度′大小存在的關(guān)系是是:()（A）sat>d>>′;（B）sat>>d>′（C）sat>>′>d;（D）sat>′>>d3.土的含水量w是指:（）（A）土中水的質(zhì)量與與土的質(zhì)量之比;（B）土中水的質(zhì)量與與土粒質(zhì)量之比;（C）土中水的體積與與土粒體積之比;（D）土中水的體積與與土的體積之比。。第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)無(wú)粘性土的土粒之間的聯(lián)結(jié)結(jié)微弱，因此其工工程性質(zhì)主要與密實(shí)度有關(guān)；粘性土顆粒很細(xì)，比表面面積大，水對(duì)其性性質(zhì)影響較大，因因此其工程特性主主要取決于稠度。2.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)標(biāo)第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)無(wú)粘性土的土粒之間的聯(lián)結(jié)結(jié)微弱，因此其工工程性質(zhì)主要與密實(shí)度有關(guān)；粘性土顆粒很細(xì)，比表面面積大，水對(duì)其性性質(zhì)影響較大，因因此其工程特性主主要取決于稠度。2.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)標(biāo)第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)標(biāo)2.4.1無(wú)粘性土的密實(shí)度度1.用孔隙比e為標(biāo)準(zhǔn)孔隙比e可以用來(lái)表示砂土土的密實(shí)度。對(duì)于于同一種土，當(dāng)孔孔隙比小于某一限限度時(shí)，處于密實(shí)實(shí)狀態(tài)。孔隙比愈愈大，土愈松散2.以相對(duì)密實(shí)度Dr為標(biāo)準(zhǔn)砂土在天然狀態(tài)下下孔隙比砂土在最密實(shí)狀態(tài)態(tài)時(shí)的孔隙比砂土在最松散狀態(tài)態(tài)時(shí)的孔隙比松散中密密實(shí)1/32/3Dr圖2.8相對(duì)密度判斷密實(shí)實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)標(biāo)2.4.1無(wú)粘性土的密實(shí)度度3.以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N為標(biāo)準(zhǔn)101520松散稍密中密密實(shí)圖2.9以N劃分砂土密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀態(tài)態(tài)指標(biāo)固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)稠度：粘性土因含水量的的不同表現(xiàn)出不同同的稀稠、軟硬狀狀態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)為粘粘性土的稠度。0wswpwL強(qiáng)結(jié)合水膜最大出現(xiàn)自由水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水自由水第2章土的物理性質(zhì)質(zhì)及工程分類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)1.液限（wL%）1）定義：粘性土土呈液態(tài)與塑態(tài)之間的分界含水水率稱(chēng)為液限2）測(cè)定方法①錐式液限儀②蝶式液限儀第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)2.塑限（wP%）1）定義：粘性土土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的分界含水水率稱(chēng)為塑限2）測(cè)定方法①滾搓法②液、塑限聯(lián)合合測(cè)定法第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)2.塑限（wP%）1）定義：粘性土土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的分界含水水率稱(chēng)為塑限2）測(cè)定方法①滾搓法②液、塑限聯(lián)合合測(cè)定法第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)3.縮限（ws%）1）定義：粘性土土呈半固態(tài)與固態(tài)之間的分界含水水率稱(chēng)為縮限2）測(cè)定方法①收縮皿法第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)4.塑性指數(shù)IP1）定義：是液限限和塑限的差值值(省去%)。。2）物理意義土處在可塑狀態(tài)態(tài)的含水量變化化范圍，塑性指指數(shù)大的表明土土顆粒吸附更多多的結(jié)合水,亦即該土粒粒含含量高或礦物成成分吸水能力強(qiáng)強(qiáng)。3）工程應(yīng)用作為粘性土與粉粉土定名的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)5.液性指數(shù)IL1）定義：粘性土土的天然含水量量和塑限的差值值與塑性指數(shù)之之比。2）物理意義表征土的天然含含水量與界限含含水量間的相對(duì)對(duì)關(guān)系。3）工程應(yīng)用狀態(tài)液性指數(shù)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑IL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.750.75＜IL≤1IL＞1第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)6.活動(dòng)度A1）定義：粘性土土的塑性指數(shù)與與土中膠粒含量量百分?jǐn)?shù)的比值值。2）物理意義反映粘性土中所所含礦物的活動(dòng)動(dòng)性。A<0.75A=075～1.25A>1.25非活性粘土正常粘土活性粘土第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4土的物理狀態(tài)指指標(biāo)2.4.2粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)7.靈敏度St1）定義：原狀土土的無(wú)側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度與原土結(jié)結(jié)構(gòu)完全破壞的的重塑土（保持持含水率和密度度不變）的無(wú)側(cè)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的的比值。2）物理意義反映粘性土結(jié)構(gòu)構(gòu)性的強(qiáng)弱。3）工程應(yīng)用①保護(hù)基槽。②利用觸變性。St>42<St≤4St≤2高靈敏土中靈敏土低靈敏土第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4本節(jié)小結(jié)無(wú)粘性土物理狀狀態(tài)指標(biāo)粘性土的物理狀狀態(tài)指標(biāo)1.用孔隙比e為標(biāo)準(zhǔn)2.以相對(duì)密實(shí)度Dr為標(biāo)準(zhǔn)3.以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)驗(yàn)N為標(biāo)準(zhǔn)1.液限（wL%）2.塑限（wP%）3.縮限（ws%）4.塑性指數(shù)IP5.液性指數(shù)IL6.活動(dòng)度A7.靈敏度St第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.4本節(jié)習(xí)題1.粘性土越堅(jiān)硬，，其液性指數(shù)數(shù)數(shù)值越，粘性土的粘粒粒含量越高，其其塑性指數(shù)數(shù)值值越。2.粘性土由半固態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)入可塑狀態(tài)態(tài)的界限含水量量被稱(chēng)為:()（A）縮限；（B）塑限；（C）液限；（D）塑性指數(shù)3.某粘性土樣的天天然含水量w為20%，液限wL為35%，塑限wP為15%，其液性指數(shù)IL為:()(A)0.25;(B)0.75;(C)4.0;(D)1.334.對(duì)無(wú)粘性土的工工程性質(zhì)影響最最大的因素是（（）（A）含水量；（B）密實(shí)度；（C）礦物成分；（（D）顆粒的均勻程程度。第2章土的物理性性質(zhì)及工程分類(lèi)類(lèi)2.5地基土的工程分分類(lèi)我國(guó)的分類(lèi)方法法至今尚未統(tǒng)一一，不同的部門(mén)門(mén)根據(jù)各自行業(yè)業(yè)特點(diǎn)建立了各各自的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。一般對(duì)粗粒土主主要按顆粒組成成進(jìn)行分類(lèi)，粘粘性土則按塑性性指數(shù)分類(lèi)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用于于對(duì)土進(jìn)行分類(lèi)類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程程（規(guī)范）主要要有以下幾種：：（1）建設(shè)部《土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ145-90）（2）建設(shè)設(shè)部《建筑地地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB5007-2002）（3）交通通部《公路土土工試試驗(yàn)規(guī)規(guī)程》（JTJ051-93）（4）水利利部《土工試試驗(yàn)規(guī)規(guī)程》（SL237-1999）。第2章土土的物物理性性質(zhì)及及工程程分類(lèi)類(lèi)2.5地基土土的工工程分分類(lèi)根據(jù)《《建筑筑地基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》(GB50007－－2002)把把地基基土（（巖））分為為巖石、、碎石石土、、砂土土、粉粉土、、粘性性土和和人工工填土土六大類(lèi)類(lèi)。2.5.1巖石1.定義：：是指指顆粒粒間牢牢固粘粘結(jié)，，呈整整體或或具有有節(jié)理理裂隙隙的巖巖體。。2.分類(lèi)堅(jiān)硬程度類(lèi)別飽和單軸抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk(Mpa)堅(jiān)硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖30＜frk≤60frk＞6015＜frk≤305＜frk≤15frk≤51）按按堅(jiān)固固程度度劃分分第2章土土的物物理性性質(zhì)及及工程程分類(lèi)類(lèi)2.5地基土土的工工程分分類(lèi)2.5.1巖石2）按按風(fēng)化化程度度劃分分分為未未風(fēng)化