土力學(xué)與土質(zhì)學(xué)土的物理性質(zhì)和工程分類

土力學(xué)與土質(zhì)學(xué)

(第1章）第1章土的物理性質(zhì)和工程分類學(xué)習(xí)要求：

了解土的成因和三相組成，掌握土的物理性質(zhì)和物理狀態(tài)指標(biāo)的定義、物理概念、計(jì)算公式和單位。要求熟練地掌握物理指標(biāo)的三相換算。了解地基土的工程分類依據(jù)與準(zhǔn)確定名?；緝?nèi)容：

1.1土的形成與特征

1.2土的三相組成

1.3土的物理性質(zhì)指標(biāo)

1.4土的物理狀態(tài)指標(biāo)

1.5土的工程分類1.1土的形成與特征1.1.1土的形成1.1.2土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造1.2.3土的工程特性1.2.4土的形成與工程特性的關(guān)系1.1.1

土的形成

“土”一詞在不同的學(xué)科領(lǐng)域有其不同的涵義。就土木工程領(lǐng)域而言，土是指覆蓋在地表的沒(méi)有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物。土與巖石的區(qū)分僅在于顆粒間膠結(jié)的強(qiáng)弱。

物理風(fēng)化——指巖石經(jīng)受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，溫度濕度的變化、不均勻膨脹與收縮，使巖石產(chǎn)生裂隙，崩解為碎塊。這種風(fēng)化僅改變顆粒大小與形狀，不改變?cè)瓉?lái)礦物成分。生成的土呈松散狀態(tài)，無(wú)粘性土?；瘜W(xué)風(fēng)化——指巖石碎屑與空氣、水和各種水溶液相接觸，經(jīng)氧化、碳化和水化作用，改變?cè)瓉?lái)礦物成分，形成新的礦物（次生礦物）。生成的土為細(xì)粒土，粘性土。生物風(fēng)化——由動(dòng)物、植物和人類對(duì)巖體的破壞稱~。1.1.2

土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.定義：指土顆粒的大小、形狀、表面特征，相互排列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系的綜合特征。2.分類：

單粒結(jié)構(gòu)砂層，礫石層土的結(jié)構(gòu)蜂窩結(jié)構(gòu)粉粒絮狀結(jié)構(gòu)粘粒

3.工程性質(zhì)：

土的構(gòu)造

1.定義：指同一土層中成分和大小都相近的顆?；蝾w粒集合體相互關(guān)系的特征。2.分類：3.工程性質(zhì)：通常分散構(gòu)造的工程性質(zhì)最好，裂隙狀構(gòu)造中，因裂隙強(qiáng)度低、滲透性大，工程性質(zhì)差。1.1.3

土的工程特征土與其它連續(xù)介質(zhì)的建筑材料，具有下列三個(gè)顯著的工程特征：1.壓縮性高反映材料壓縮性高低的指標(biāo)彈性模量E(土稱變形模量),隨著材料的不同而有極大的差別,例如:鋼筋E1=21萬(wàn)Mpa;C20混凝土E2=2.6萬(wàn)Mpa;卵石E3=50Mpa;飽和細(xì)砂E4=10Mpa.2.強(qiáng)度低為抗剪強(qiáng)度，而非抗壓、抗拉強(qiáng)度；3.透水性大顆粒之間有無(wú)數(shù)孔隙。1.1.4土的形成與工程特性的關(guān)系由于各類土的生成條件不同，它們的工程特性往往相差懸殊，下面分別加以說(shuō)明：1.搬運(yùn)、沉積條件

通常流水搬運(yùn)沉積的土優(yōu)于風(fēng)力搬運(yùn)沉積的土。2.沉積年代通常土的沉積年代越長(zhǎng)，土的工程性質(zhì)越好。3.沉積的自然地理環(huán)境自然地理環(huán)境不同所生成的土的工程性質(zhì)差異也很大。1.2土的三相組成●土的三相組成是指土由固體顆粒、液體水和氣體三部分組成。土中的固體礦物構(gòu)成土的骨架,骨架之間貫穿著大量的孔隙,孔隙中充滿著液體水和氣體?！裢馏w三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也隨之各異，例如：固體+氣體（液體=0）為干土，此時(shí)粘土呈堅(jiān)硬狀態(tài)，砂土呈松散狀態(tài)；固體+液體+氣體為濕土，此時(shí)粘土多為可塑狀態(tài)；固體+液體（氣體=0）為飽和土，此時(shí)粉細(xì)砂或粉土遇強(qiáng)烈地震，可能產(chǎn)生液化，而使工程遭受破壞；粘土地基受建筑物荷載作用發(fā)生沉降需幾十年才能穩(wěn)定。土的三相組成土是由固相、液相、氣相組成的三相分散系。固相——包括多種礦物成分組成土的骨架，骨架間的空隙為液相和氣相填滿，這些空隙是相互連通的，形成多孔介質(zhì)；液相——主要是水(溶解有少量的可溶鹽類)；氣相——主要是空氣、水蒸氣，有時(shí)還有沼氣等。1.2.1土的固體顆粒粒土是巖石風(fēng)化化的產(chǎn)物。因因此土粒的礦礦物組成將取取決于成土母母巖的礦物組組成及其后的的風(fēng)化作用。成土礦物可可分為兩大類類：原生礦物●由由巖石經(jīng)物理理風(fēng)化生成的的，●顆粒成分分與母巖的相相同，●常見(jiàn)的有有石英、長(zhǎng)石石和云母●顆粒較粗粗，多呈渾圓圓形狀，●吸附水的的能力弱，無(wú)無(wú)塑性。次生礦物●由原生礦物物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化化生成的新礦礦物●它的成分成成分與母巖的的完全不同，，●有高嶺石、、伊利石和蒙蒙脫石粘土礦礦物●顆粒極細(xì)細(xì)，且多呈片片狀，●性質(zhì)活潑潑，吸附水能能力強(qiáng)，具塑塑性。水溶鹽可溶性次生礦礦物。常見(jiàn)的的有巖鹽、鉀鉀鹽、石膏、、方解石，硫硫酸鹽類還對(duì)對(duì)金屬和混凝凝土有一定的的腐蝕作用有機(jī)質(zhì)動(dòng)植物分解后后的殘骸，稱稱為腐殖質(zhì)。。其顆粒極細(xì)細(xì)，粒徑小于于0.1m，，呈凝膠狀，，帶有電荷，，具極強(qiáng)的吸吸附性。1.2.1土的固體顆粒粒（一）土的顆顆粒級(jí)配1.土顆粒的的大小直接決決定土的性質(zhì)質(zhì)；2.粒徑———顆粒直徑徑大小，界限限粒徑——?jiǎng)澐至＝M的分分界尺寸。3.粒組組——將粒徑徑大小接近、、礦物成分和和性質(zhì)相似的的土粒歸并為為若干組別即即稱為粒組。?？蓜澐郑?006020.0750.005mm漂石卵石礫石砂粒粉粒粘粒4.顆粒級(jí)配———土粒的大小小及組成情況況，通常以土土中各個(gè)粒組組的相對(duì)含量量來(lái)表示，稱稱為土的顆粒粒級(jí)配。●級(jí)配的測(cè)室室方法：—篩析法（>0.075mm)比重計(jì)法(<0.075mm)三、級(jí)配曲線線顆粒分析試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果，繪制制圖的粒徑級(jí)級(jí)配曲線。用用半對(duì)數(shù)坐坐標(biāo)繪制?？v縱坐標(biāo)表示小小于某粒徑的的土重占總土土重的百分?jǐn)?shù)數(shù)，橫坐標(biāo)用用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表表示土的粒徑徑。①不均勻系數(shù)數(shù)定義為（Cu）②曲率系數(shù)定定義為（Cc）式中：d60—限定粒徑。。當(dāng)小于某粒粒徑的土粒質(zhì)質(zhì)量累計(jì)百分分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，相應(yīng)應(yīng)的粒徑稱為為d60。d10—有效粒徑。。當(dāng)小于某粒粒徑的土粒質(zhì)質(zhì)量累計(jì)百分分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，相應(yīng)的粒粒徑稱為d10。d30—當(dāng)小于某粒粒徑的土粒質(zhì)質(zhì)量累計(jì)百分分?jǐn)?shù)為30%時(shí)的粒徑用d30表示。級(jí)配曲線●不均勻系數(shù)數(shù)Cｕ反映大小不同同粒組的分布布情況。Cｕ越大表示土粒大小小的分布范圍越大大、其級(jí)配越良好好，作為填方工程程的土料時(shí)，則比比較容易獲得較大大的密實(shí)度。曲率率系數(shù)Cc描寫累積曲線的分分布范圍，反映曲曲線的整體形狀。?！袂€平緩，粒徑徑大小相差懸殊，，土粒不均勻。顆顆粒級(jí)配可以在一一定程度上反映土土的某些性質(zhì)。對(duì)對(duì)于級(jí)配良好（Cｕ>10，且Cc=1~3)的土，，較粗顆粒間的孔孔隙被較細(xì)的顆粒粒所填充，因而土土的密實(shí)度較好，，相應(yīng)的地基土的的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也也較好．透水性和和壓縮性也較小，，可用作堤壩或其其它土建工程的填填方土料。級(jí)配良好1.2.2土中水土中水處于不同位位置和溫度條件下下，可具有不同的的物理狀態(tài)——固固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)態(tài)。液態(tài)水是土中孔隙水的主主要存在狀態(tài)，因因其受土粒表面雙雙電層影響程度的的不同可分為結(jié)合水、毛細(xì)水、、重力水。后兩者也稱為非結(jié)合水（自由水）。1．結(jié)合水土顆粒表面帶有一一定的電荷，當(dāng)土土粒與水相接觸時(shí)時(shí)，由于靜電作用用力，將吸引水化離子和和水分子，形成雙雙電層，在雙電層層影響下的水膜稱稱為表面結(jié)合水。。雙電層的厚薄也也反映了結(jié)合水的的厚薄，結(jié)合水具具有與一般自由水水不同的性質(zhì)，其其密度較大、粘滯滯度高、流動(dòng)性差差、冰點(diǎn)低、比熱熱較大、介電常數(shù)數(shù)較低。這種差異異隨距離增加而減減弱。2.自由水(非非結(jié)合水)在雙電層影響以以外的水為自由由液態(tài)水，它主主要受重力作用用的控制，土粒粒表面吸引力居次要地位位，這部分水稱稱為非結(jié)合水，，它包括毛細(xì)水和重力水。(1)毛細(xì)水毛細(xì)水是受到水水與空氣交界面面處表面張力作作用的自由水。。毛管現(xiàn)象是毛毛細(xì)管壁對(duì)水的吸力和水水的表面張力共共同作用的結(jié)果果。(2)重力水重力水是存在于于地下水位以下下的適水土層中中的地下水。它它是在重力或壓壓力差作用下運(yùn)運(yùn)動(dòng)的自由水，，對(duì)土粒有浮力力作用。重力水水只受重力控制制，不受土粒表表面吸引力的影影響。1.2.3土中氣土中的氣體成分與大氣相通壓縮性高；與大氣隔絕降低透水性一般空氣中成分分；微生物產(chǎn)生可燃燃?xì)怏w（H2S）巖石物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化土原生礦物次生礦物顆粒通常是由一一種或幾種原生生礦物所組成，，它的成分成分分與母巖的相同同，顆粒一般較較粗，吸附水水的能力弱，性性質(zhì)比較穩(wěn)，無(wú)無(wú)塑性?；瘜W(xué)風(fēng)化僅使巖巖石產(chǎn)生質(zhì)的變化物理風(fēng)化僅使使巖石產(chǎn)生量的變化原生礦物經(jīng)化化學(xué)風(fēng)化生成成的新礦物，，它的成分成成分與母巖的的完全不同。。顆粒極細(xì)，，性質(zhì)活潑，，有較強(qiáng)的吸吸附水能力，，具塑性。土粒的粒徑由由粗到細(xì)逐漸漸變化時(shí)，土土的性質(zhì)相應(yīng)應(yīng)地發(fā)生變化化土粒的大小及及其組成粘土顆粒性質(zhì)質(zhì)1.3土土的物理性質(zhì)質(zhì)指標(biāo)土的三相比例例指標(biāo)是其物物理性質(zhì)的反反映，但與其其力學(xué)性質(zhì)有有內(nèi)在聯(lián)系，，顯然固相成成分的比例越越高，其壓縮縮性越小，抗抗剪強(qiáng)度越大大，承載力越越高。土的物理三相相指標(biāo)確定●三相比例指指標(biāo)反映了土土的干燥與潮潮濕、疏松與與緊密，是評(píng)評(píng)價(jià)土的工程程性質(zhì)的最基基本的物理性性質(zhì)指標(biāo)，也也是工程地質(zhì)質(zhì)勘察報(bào)告中中不可缺少的的基本內(nèi)容。?！袢啾壤笜?biāo)可分分為兩種，，一種是試試驗(yàn)指標(biāo)（（基本指標(biāo)標(biāo)）；另一一種是換算算指標(biāo)。●反映土的的松密程度度的指標(biāo)有有：土的孔隙比e、孔隙率n；反映了土土的含水程程度的指標(biāo)標(biāo)有：含水水量ω、飽和度Sr；特定條件件下土的重重度有：重重度γ、干重度γd、飽和重度γγsat、浮重度γ’’?！袢?xiàng)基本本指標(biāo)（重度γ、比重ds、含水量ω）（1）土的的重度γ定義：?jiǎn)挝晃惑w積土的的重量。公式：γγ=W/V單位：kN/m3換算公式：：γ=ρ·g=9.81ρρ范圍：16~22（2）土粒粒比重（相相對(duì)密度））定義：土粒重度與與同體積4℃時(shí)純水水的重度比比值，公式：?jiǎn)挝唬簾o(wú)量綱換算公式：：范圍：土的名稱砂土粉土粘性土土粒比重2.65－2.692.70－2.712.72－2.75(3)含含水量ω定義：土中水的重重量與土粒粒重量之比比，稱為~.公式：ω=Ww/Ws單位：無(wú)，%換算公式：常見(jiàn)值：砂土ω=（0~40)%;粘性土土ω=（20~60)意義：表示濕度度的物理指指標(biāo)，與土土的種類，，埋藏條條件及其所所處的自然然地理環(huán)境境等有關(guān)。。測(cè)定方法：烘干法。。(4)土土的孔隙比比e定義：土中孔隙隙體積與土土粒體積之之比。公式：e=Vv/Vs換算公式：范圍：粘性土和粉土土:(0.4~1.2);砂砂土:(0.3~0.9);(5)孔隙率率n定義：土中孔隙所占總總體積之比，用用百分?jǐn)?shù)表示。。物理意義：表示土中孔隙隙大小的程度。。公式：n=Vv/V單位：%換算公式：范圍：粘性土和粉土土:(30~60);砂土:(25~45)。（6）飽和度Sr定義：土中水的體積與孔隙體積之比，，用%表示。物理意義：表示水在孔隙隙中充滿的程度度。公式：Sr=Vw/Vv換算公式：γ=ρ·g=9.81ρ范圍：Sr=0~1工程應(yīng)用：飽和度可以反映映土的干濕程度度，砂土根據(jù)飽和度Sr的指標(biāo)值分為為稍濕、很濕與與飽和三種濕度狀態(tài)態(tài)，其劃分標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)見(jiàn)下表：砂土砂土是指粒徑大大于2mm的顆顆粒含量不超過(guò)過(guò)全重50%、、粒徑大于0.075mm的顆顆粒超過(guò)全重50%的土。砂土按粒組含量量分類如下表。（7）干重度γγd定義：?jiǎn)挝惑w積土中中固體顆粒的重重量。公式：γγd=Ws/V單位：kN/m3范圍：13~18換算公式：（8）飽和重度度γsat定義：土的孔隙中全全部充滿水時(shí)單單位體積土的重重量。公式：?jiǎn)挝唬簁N/m3范圍：18~23換算公式：（9）浮重度γγ’定義：地下水位以下下，土體受水的的浮力作用時(shí)，，扣除水的浮力力后單位體積土土的重量。公式：?jiǎn)挝唬簁N/m3范圍：8~13換算公式：※幾種重度之間間的內(nèi)在聯(lián)系：：幾種重度之間的的內(nèi)在聯(lián)系舉例加深理解其其指標(biāo)關(guān)系：【例題1-1】】

已知土的試試驗(yàn)指標(biāo)為g=18KN/m3，rs=2.7g/cm3和w=12％，求e,Sr和gd。解：可以有兩種種解答。第一種方法直接接用P12表1.3中的換換算公式;第二種方法利用用試驗(yàn)指標(biāo)的定定義分別求出三三相物質(zhì)的重力力和體積,然后后按定義計(jì)算.【例題1-2】】已知飽和粘粘土的含水量為為36%,求其其空隙比和飽和和度.解：此題只給出出一個(gè)條件,但但同時(shí)有飽和、、粘土二個(gè)可利利用的隱含條條件。1.4土的的物理狀態(tài)指標(biāo)標(biāo)★所謂土的物理狀態(tài)，對(duì)于無(wú)粘性土土是指土的密實(shí)實(shí)度；對(duì)于粘性性土是指土的軟軟硬程度或稱粘粘性土的稠度。。1.4.1無(wú)粘性土（砂土土）的密實(shí)度1.4.2粘性土的稠度1.4.1無(wú)粘性土的密實(shí)實(shí)度★砂土的密實(shí)度對(duì)對(duì)其工程性質(zhì)具有有重要的影響。密密實(shí)的砂土具有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，是良好的建筑物物地基；但松散的的砂土，尤其是飽和松散砂土，不僅強(qiáng)度低，且且水穩(wěn)定性很差，，容易產(chǎn)生流砂、液化等工程事故。對(duì)砂砂土評(píng)價(jià)的主要問(wèn)問(wèn)題是正確地劃分分其密實(shí)度?！锿恋拿軐?shí)度通常是指單位體積積中固體顆粒充滿滿的程度.密實(shí)度度反映無(wú)粘性土工工程性質(zhì)的主要指指標(biāo)。判別砂土的的密實(shí)度有以下三種方法。1.用孔隙比e為標(biāo)準(zhǔn)表1砂土的密實(shí)度（74規(guī)范）密實(shí)度土的名稱密實(shí)中密稍密松散礫砂、粗砂、中砂e〈0.60.6〈

e〈0.750.75〈

e〈0.85e〉0.85細(xì)砂、粉砂e〈0.70.7〈

e〈0.850.85〈

e〈0.95e〉0.95評(píng)價(jià)：（1）優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)捷方便；（2）缺點(diǎn)無(wú)法反映土的粒徑徑級(jí)配因素。2.用相對(duì)密實(shí)度Dr為標(biāo)準(zhǔn)Dr—土的相對(duì)密密實(shí)度；emax—土的最大孔隙比比；emin—土的最大孔隙比比；e—土的天天然孔隙比。評(píng)價(jià)：（1）優(yōu)點(diǎn)理論上完善；（2）缺點(diǎn)實(shí)際上難以操作。。3.用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N為標(biāo)準(zhǔn)●標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT)是動(dòng)力觸探的一一種，它利用一定定的錘擊動(dòng)能（錘錘重63.5kg，落距76cm），將一定規(guī)格格的對(duì)開(kāi)管式的貫貫入器打入鉆孔孔孔底的士中，根據(jù)據(jù)打入土中的貫阻阻抗，判別土層的的工程性質(zhì)。貫入入阻抗用貫入器貫貫入土中30cm的錘擊數(shù)N63.5表示，N63.5也稱為標(biāo)貫擊數(shù)?！裨搶?shí)驗(yàn)的的應(yīng)用用主要有評(píng)定砂土土的相對(duì)密度、評(píng)定地基土承載力、估算單樁承載力等。1.4.2粘性土的稠度★稠度指粘性土含水量不不同時(shí)所表現(xiàn)出的的物理狀態(tài),它反反映了土的軟硬程程度或?qū)ν饬σ鹌鸬淖兓蚱茐牡牡牡挚鼓芰Φ男再|(zhì)質(zhì).★隨著含水量的改改變，粘性土將經(jīng)經(jīng)歷不同的物理狀狀態(tài)。當(dāng)含水量很很大時(shí)，土是一種種粘滯流動(dòng)的液體體即泥漿，稱為流動(dòng)狀態(tài)；隨著含水量逐漸漸減少，粘滯流動(dòng)動(dòng)的特點(diǎn)漸漸消失失而顯示出塑性，，稱為可塑狀態(tài)；當(dāng)含水量繼續(xù)減減少時(shí)，則發(fā)現(xiàn)土土的可塑性逐漸消消失，從可塑狀態(tài)態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)。如果同時(shí)測(cè)定含含水量減少過(guò)程中中的體積變化，則則可發(fā)現(xiàn)土的體積積隨著含水量的減減少而減小，但當(dāng)當(dāng)含水量很小的時(shí)時(shí)候，土的體積卻卻不再隨含水量的的減少而減小了，，這種狀態(tài)稱為固體狀態(tài)。粘性土的稠度：界限含水量粘性土由一種狀態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)態(tài)時(shí)的分界含水量量。液限wL流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀狀態(tài)間的分界含水水量稱~；塑限wp可塑狀態(tài)與半固體體狀態(tài)間分界含水水量稱~；縮限ws半固體狀態(tài)與固體體狀態(tài)間的分界含含水量稱粘性土的稠度一、測(cè)試方法1.用搓條法測(cè)測(cè)定塑限wp2.用平衡錐式液限儀儀測(cè)定液限wL3.采取的液限塑限聯(lián)聯(lián)合測(cè)定法4.用收縮皿法測(cè)定縮限ws1.用搓條法測(cè)測(cè)定塑限wp搓條法:即用雙手將天然然濕度的土樣搓成成小圓球（球徑小小于10mm），，放在毛玻璃板上上再用手掌慢慢搓搓滾成小土條，用用力均勻，搓到土土條直徑為3mm，出現(xiàn)裂紋，自自然斷開(kāi)，這時(shí)土土條的含水量就是是塑限Wp值。搓好的泥條2.用平衡錐式液限儀儀測(cè)定WL其工作過(guò)程是：將將粘性土調(diào)成均勻勻的濃糊狀，裝滿滿盛土杯，刮平杯杯口表面，將76克重圓錐體輕放放在試樣表面的中中心，使其在自重重作用下徐徐沉入入試樣，若圓錐體體經(jīng)5秒種恰好沉沉入10mm深度度，這時(shí)杯內(nèi)土樣樣的含水量就是液液限Wl值。為晃動(dòng)影響，，可采用電磁錐式液限儀為了避免放錐時(shí)的3.采取的液限塑限聯(lián)聯(lián)合測(cè)定法本試驗(yàn)方法適用于于粒徑小于0.5mm，以及有有機(jī)質(zhì)含量不大于試樣總質(zhì)量量5％的土。液、、塑限聯(lián)合測(cè)定儀儀：錐質(zhì)量為76g，錐角為30o，讀數(shù)顯示形式宜宜采用光電式，游標(biāo)式，百分分表式。2.天平平，稱量200g，，感量0.01g。取0.5mm篩下的代表性性試樣200g．分成三份，放放入盛土皿中，加不同同數(shù)量的純水，制制成不同稠度的試試樣。試樣的含水量宜分分別接近限、塑限限和二者的中間狀狀態(tài)。將試樣調(diào)勻，蓋上上濕布，濕潤(rùn)過(guò)夜夜。測(cè)定三個(gè)試樣的圓圓錐下沉深度和含含水量。二、塑性指數(shù)Ip（1）定義：是指液限和塑限的的差值（省去%號(hào)號(hào)），即土處在可可塑狀態(tài)的含水量量變化范圍，用IP表示。Ip=ωl-ωp（2）物理意義義：塑性指數(shù)愈大，，土處于可塑狀狀態(tài)的含水量范范圍也愈大。塑塑性指數(shù)的大小小與土中結(jié)合水水的可能含量有有關(guān)，土中結(jié)合合水的含量與土土的顆粒組成、、礦物組成以及及土中水的離子子成分和濃度等等因素有關(guān)。（3）工程應(yīng)用用：由于塑性指數(shù)在在一定程度上綜綜合反映了影響響粘性土特征的的各種重要因素素，因此，在工工程上常按塑性性指數(shù)對(duì)粘性土土進(jìn)行分類。三、液性指數(shù)IL（1）定義：是指粘性土的天天然含水量與塑塑限的差值除以以塑性指數(shù)，用用IL表示。即：（2）物理意義：液性指數(shù)有稱相相對(duì)稠度，反映映了土的硬度不不同。（3）工程應(yīng)用：根據(jù)Il不同，可劃分五五種軟硬不同的的狀態(tài)?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范范》規(guī)定粘性性土劃分：四、活動(dòng)度A（1）定義：粘性土的塑性指數(shù)與土土中膠粒含量量百分?jǐn)?shù)的比比值，用A表表示。P0.002—粒徑〈0.002mm顆顆粒占總重量量的百分比.（2）物理意義：反映粘性土中中所含礦物的的活動(dòng)性,它它也是衡量土土中粘性礦物物吸附結(jié)合水水的能力.A<0.75非活性粘土;A>1.25活性粘土;(0.75----1.25)正常粘土。五、靈敏度（St）（1）定義：是指粘性性土的原原狀土的的無(wú)側(cè)限限抗壓強(qiáng)強(qiáng)度qu與重塑土土的無(wú)側(cè)側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度qur比值，用用St表示。St=qu/qur（2）物理意義義：反映了粘粘性土的的結(jié)構(gòu)性的的強(qiáng)弱。。（3）工程應(yīng)用用：保護(hù)基槽槽，以免免破壞破破壞其結(jié)結(jié)構(gòu)，降降低地基基強(qiáng)度。。1.5土的工程程分類●土的的分類與與定名的的必要性；●土的的分類原則：將其劃劃分為一一定的類類別，同同一類別別的土在在工程地地質(zhì)性質(zhì)質(zhì)上應(yīng)比比較接近近。1、根據(jù)據(jù)地質(zhì)成成因可分分為殘積積土、坡坡積土、、洪積土土、沖積積土、風(fēng)風(fēng)積土等等。2、根據(jù)據(jù)顆粒級(jí)級(jí)配或塑塑性指數(shù)數(shù)可分為為碎石土、砂土、粉土和粘性土。3、根據(jù)據(jù)土的工工程特性性的特殊殊性可分分為一般般土和特殊土●土的分類類標(biāo)準(zhǔn)：世界各國(guó)國(guó)、各地地區(qū)、各各部門，，根據(jù)自自己的傳傳統(tǒng)和經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，都都有自己己的分類類標(biāo)準(zhǔn)。。據(jù)《建筑地地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》1.5.1巖石（1）定義：顆粒間牢牢固聯(lián)結(jié)結(jié)，形成成整體、、節(jié)理、、裂隙的的巖體。。（2）分類：●按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖；●按堅(jiān)硬程度分為為堅(jiān)硬巖、較硬巖、、較軟巖巖、軟巖巖、極軟軟巖等5類；；●按風(fēng)化程度分為為未風(fēng)化、、微風(fēng)化化、中風(fēng)風(fēng)化、強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化、、全風(fēng)化化等5類；●根據(jù)完整性可分完整、較較完整、、較破碎碎、破碎碎和極破碎等5類。。1.5.2碎石土定義：粒徑>2mm的顆粘含含量超過(guò)過(guò)全重的的50%。分類：按粒徑和和顆粒形形狀可進(jìn)進(jìn)一步劃劃分為漂漂石、塊塊石、卵卵石、碎碎石、圓圓礫和角角礫，見(jiàn)見(jiàn)下表。。碎石土的的分類（（GBJ7-89）1.5.3砂砂土定義：指粒徑徑大于2mm的的顆粒含含量不超超過(guò)全重重50%、粒徑大于于0.075mm的顆顆粒超過(guò)過(guò)全重50%的的土。分類：砂砂土按按粒組含含量分類類如下表表1.5.4粉粉土粉土是指指粒徑大大于0.075mm的顆粒含含量不超超過(guò)總質(zhì)質(zhì)量的50％，，且塑性性指數(shù)Ip小于或等等于10的土。。粉土是是介于砂砂土和粘粘性土之之間的過(guò)過(guò)渡性土土類，它它具有砂砂土和粘粘性土的的某些特特征，根根據(jù)粘粒粒含量可可以將粉粉土再劃劃分為砂質(zhì)粉土土和粘質(zhì)粉土土。1.5.5粘性土粘性土是指指塑性指數(shù)數(shù)大于10的土。根據(jù)據(jù)塑性指數(shù)數(shù)大小，粘粘性土可再再劃分為粉質(zhì)粘土和粘土兩個(gè)亞類：：當(dāng)10<Ip≤17時(shí)為粉質(zhì)粘粘土；當(dāng)Ip>17時(shí)為粘土。。又可按沉積年代代分類1.5.6人工填土●人工填土土是指由人人類活動(dòng)而而堆填的土土。其物質(zhì)質(zhì)成分較雜雜，均勻性性較差。根根據(jù)其物質(zhì)質(zhì)組成和堆堆填方式，，填土可分分為素填土、雜填土、沖填土和壓實(shí)填土四類。各類類填土應(yīng)根根據(jù)下列特特征予以區(qū)區(qū)別：1、素填土是由碎石、、砂或粉土土、粘性土土等一種或或幾種材料料組成的填填土，其中中不含雜質(zhì)質(zhì)或含雜質(zhì)質(zhì)很少。按按主要組成成物質(zhì)分為為碎石素填填土、砂性性素填土、、粉性素填填土及粘性性填土。經(jīng)經(jīng)分層壓實(shí)實(shí)后則稱為為壓實(shí)填土。2、雜填土是含大量建建筑垃圾、、工業(yè)廢料料或生活垃垃圾等雜物物的填土。。按其組成成物質(zhì)成分分和特征分分為建筑垃垃圾土、工工業(yè)廢料土土及生活垃垃圾土。3、沖填土為由水力沖沖填泥漿形形成的填土土。特殊土（ⅠⅠ）●特殊土是是指在特定定地理環(huán)境境或人為條條件下形成成的具有特特殊性質(zhì)的的土。它的的分布一般般具有明顯顯的地域性性。特殊土土包括軟土土、人工填填土、濕陷陷性黃土、、紅粘土、、膨脹土、、多年凍土土等?！浲潦侵秆睾５牡臑I海相、、三角洲相相、湖泊相相、沼澤相相等主要由由細(xì)粒土組組成的土，，具有孔隙隙比大（一一般大于1）、天然然含水量高高（接近或或大于液限限）、壓縮縮性高和強(qiáng)強(qiáng)度低的特特點(diǎn)。包括括淤泥、淤淤泥質(zhì)粘性性土、淤泥泥質(zhì)粉土等等。多數(shù)還還具有高靈敏度的結(jié)構(gòu)。淤泥：天然含水水量大于液液限，天然然孔隙比≥≥1.5的的粘性土。。淤泥質(zhì)土：天然孔隙隙比小于1.5但≥≥1.0的的粘性土。。當(dāng)土中有機(jī)機(jī)質(zhì)含量大大于5%時(shí)時(shí)稱為有機(jī)機(jī)質(zhì)土；大大于60%時(shí)則稱泥炭。泥炭往往往以?shī)A層構(gòu)構(gòu)造存在于于一般粘性性土層中，，對(duì)工程十十分不利，，必須引起起足夠重視視。特殊土（ⅡⅡ）▲濕陷性黃土土：是指土體體在一定壓壓力下受水水浸濕時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生濕陷變變形量達(dá)到到一定數(shù)值值的土。濕濕陷變形量量按野外浸浸水載荷試試驗(yàn)在200kPa壓力下的附附加變形量量確定，當(dāng)當(dāng)附加變形形量與載荷荷板寬度之之比大于0.015時(shí)為濕陷陷性黃土。?！t粘土：是指碳酸酸鹽巖系出出露的巖石石，經(jīng)紅土土化作用形形成并覆蓋蓋于基巖上上的棕紅、、褐黃等顏顏色的高塑塑性粘土。。其液限一一般大于50，上硬硬下軟，具具明顯的收收縮性，裂裂隙發(fā)育，，經(jīng)坡、洪洪積再搬運(yùn)運(yùn)后仍保留留紅粘土基基本特征，，液限大于于45小于于50的土土稱為次生紅粘粘土。我國(guó)的的紅粘土土以貴州州、云南南、廣西西等省區(qū)區(qū)最為典典型，分分布廣。。特殊土（（Ⅲ）▲膨脹土：：一般是指指粘粒成成分主要要由親水水性粘土土礦物（以蒙脫脫石和伊伊利石為為主）所所組成的的粘性土土，在環(huán)環(huán)境和濕度變化化時(shí)，可可產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)烈的脹脹縮變形形，具有有吸水膨脹脹、失水收縮縮的特性。。已有的的建筑經(jīng)經(jīng)驗(yàn)證明明，當(dāng)土土中水份份聚集時(shí)，土土體膨脹脹，可能能對(duì)與其其接觸的的建筑物物產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)烈的膨脹上抬抬壓力而而導(dǎo)致建建筑物的的破壞；；土中水水分減少少時(shí)，土體收縮縮并可使使土體產(chǎn)產(chǎn)生程度度不同的的裂隙，，導(dǎo)致其其自身強(qiáng)度的降降低或消消失?！嗄陜鐾镣粒菏侵笢囟榷鹊扔诨蚧虻陀跀z攝氏零度度、含有有固態(tài)水且這種種狀態(tài)在在自然界界連續(xù)保保持三年年或三年年以上的的土。當(dāng)自然條條件改變變時(shí)，會(huì)會(huì)產(chǎn)生凍脹、融融陷、熱熱融滑塌塌等特殊不良地地質(zhì)現(xiàn)象象及發(fā)生生物理力力學(xué)性質(zhì)質(zhì)的改變變?！纠}1-3】】完全飽和和的土樣樣含水量量為30％，液液限為29％，，塑限為17％，，試按塑塑性指數(shù)數(shù)分類法法定名，，并確定其狀狀態(tài)?！窘狻壳笄笏苄孕灾笖?shù)IP：求液性指指數(shù)IL：根據(jù)定名名標(biāo)準(zhǔn)該該土樣應(yīng)