土的物理性質(zhì)與工程分類-土的物理性質(zhì)及物理狀態(tài)指標(biāo)（基礎(chǔ)工程）

1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)2.土的物理性質(zhì)基本指標(biāo)與換算指標(biāo)的關(guān)系（1）土的干密度ρd和土的干重度γd（反映土松密程度的指標(biāo)）定義土的干密度為單位體積干土所含固體顆粒的質(zhì)量；土的干重度為土的單位體積內(nèi)固體顆粒的重力。表達(dá)式

常見值土的干密度一般為1.3-2.0g/cm3;土的干重度一般為13-20kN/m3。1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)（2）土的飽和密度ρsat或土的飽和重度γsat定義

土的飽和密度為土中空隙完全被水充滿時，土的密度；土的飽和重度為土中空隙完全被水充滿時，土的重度。表達(dá)式

常見值土的飽和密度一般為1.8-2.3g/cm3;土的飽和重度一般為18-23kN/m3。1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)（3）土的有效重度(浮重度)γ′定義

在地下水位以下，土體受到水的浮力作用時，土的重度稱為土的有效重度。表達(dá)式

常見值

土的有效重度一般為8-13kN/m3。

1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)（4）土的孔隙比e定義

土中空隙體積與土顆粒體積之比，稱為空隙比。

表達(dá)式

常見值

一般e<0.6的土是密實(shí)的、低壓縮性的土；e>1.0的土是疏松的、高壓縮性土；淤泥的e>1.5.1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)（5）土的孔隙率n定義

土中空隙體積與土的總體積之比，稱為空隙率。

表達(dá)式

常見值

土的孔隙率亦可用來反映土的密實(shí)程度?？紫堵屎涂紫侗戎g有下列關(guān)系:1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)（6）土的飽和度Sr定義

土中水的體積與空隙體積之比，稱為飽和度。

表達(dá)式

常見值

土的飽和度反映土孔隙中含水的程度。當(dāng)土處于完全干燥狀態(tài)時，Sr=0；當(dāng)土處于完全飽和狀態(tài)時,Sr=100%。1.土的物理性質(zhì)換算指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)共有9個：e、n、ω、Sr、γ、ds、γd、γsat、γ’土的物理狀態(tài)換算指標(biāo)是由基本指標(biāo)換算得到。

2.基本指標(biāo)與換算指標(biāo)的關(guān)系

總結(jié)各密度之間的關(guān)系：土的天然重度干重度飽和重度浮重度1.土的天然密度和土的重度2.土的含水量3.土粒相對密度(1)定義天然狀態(tài)下，土體單位體積的質(zhì)量，稱為土的天然密度，簡稱密度(單位為g/cm3)。

(2)表達(dá)式

(3)常見值天然狀態(tài)；相應(yīng)的天然狀態(tài)下土的重度變化范圍。(4)測定方法①環(huán)刀法②灌水法(灌砂法)1.土的天然密度ρ和土的重度γ(1)定義土中水的質(zhì)量與土顆粒質(zhì)量之比，稱為土的含水量，以百分?jǐn)?shù)表示。(2)表達(dá)式

(3)常見值干粗砂：0；飽和粉、細(xì)砂土：40%；黏性土：30%-70%,泥炭土：百分之幾百。(4)測定方法“烘干法”2.土的含水量ω一般用含水量衡量黏性土潮濕程度(1)定義土固體顆粒的質(zhì)量與同體積的4℃時的純水的質(zhì)量之比，又稱為土粒相對密度。(2)表達(dá)式(3)常見值查表(4)測定方法①比重瓶法②浮力法③虹吸筒法3.土粒相對密度ds

1.砂土的密實(shí)度2.碎石土的密實(shí)度1.砂土的密實(shí)度砂土的密實(shí)狀態(tài)可以用相對密實(shí)度Dr和標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N進(jìn)行評價（1）相對密度Dremax與emin：最大與最小孔隙比Dr

=1

,最密狀態(tài)

Dr

=0

,最松狀態(tài)

Dr≤0.67,

疏松狀態(tài)0.33<

Dr≤

0.67,中密狀態(tài)

Dr>0.67,密實(shí)狀態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)點(diǎn)：把土的級配因素考慮在內(nèi)，理論上較為完善缺點(diǎn)：e、emin、eman難以準(zhǔn)確測定1.砂土的密實(shí)度砂土的密實(shí)狀態(tài)可以用相對密實(shí)度Dr和標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N進(jìn)行評價（2）根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)Ｎ判定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是一種原位測試方法。試驗(yàn)方法：將質(zhì)量為63.5kg的錘頭，提升到76cm的高度，讓錘自由下落，打擊標(biāo)準(zhǔn)貫入器，使貫入器入土深為30cm所需的錘擊數(shù)，記為N63.5，這是一種簡便的測試方法。N的大小，綜合反映了土的貫入阻力的大小，亦即密實(shí)度的大小。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)垂擊數(shù)N63.5N63.5≤55＜N63.5≤1010＜N63.5≤20N63.5＞20密實(shí)度松散稍密中密密實(shí)判定標(biāo)準(zhǔn)：對于大顆粒含量較高的碎石土，其密實(shí)度很難做室內(nèi)試驗(yàn)或原位觸探試驗(yàn)。這時，可根據(jù)野外鑒別可挖性、可鉆性和骨架顆粒含量與排列方式，劃分土的密實(shí)狀態(tài)，其劃分標(biāo)準(zhǔn)可查教材表格。2.碎石土的密實(shí)度

總結(jié)無粘性土的計(jì)算方法及試驗(yàn)方法1.粘性土的靈敏度2.粘性土的觸變性1.粘性土的靈敏度=原狀土結(jié)構(gòu)性相同含水量密度粉碎重塑重塑土強(qiáng)度降低原狀土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度重塑土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度對于天然的粘性土，由于地質(zhì)歷史作用常具有一定的結(jié)構(gòu)性，當(dāng)土體受到外力擾動作用，其結(jié)構(gòu)遭到破壞時，土的強(qiáng)度降低，壓縮性增高。常用靈敏度st來衡量粘性土的結(jié)構(gòu)性對強(qiáng)度的影響。相同含水量、密度St1-22-4>4粘性土低靈敏中等靈敏高靈敏土的靈敏度越高，其結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)受到擾動后土的強(qiáng)度降低就越明顯。2.粘性土的觸變性含水量不變，密度不變，因重塑而強(qiáng)度降低，又因靜置而逐漸強(qiáng)化，強(qiáng)度逐漸恢復(fù)的現(xiàn)象，稱為觸變性。土的觸變性是土的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)形態(tài)發(fā)生變化引起的，是土微觀結(jié)構(gòu)隨時間變化的宏觀表現(xiàn)。

總結(jié)粘性土靈敏度和觸變性的概念1.概述2.界限含水量的測定方法1.概述塑限wp液限wL稠度界限固態(tài)或半固態(tài)可塑狀態(tài)

流動狀態(tài)

強(qiáng)結(jié)合水膜最大出現(xiàn)自由水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水自由水稠度狀態(tài)含水量w粘性土隨含水量變化可改變土的物理形態(tài)錐式液限儀測定法：76g錘經(jīng)5s恰好沉入土10mm所對應(yīng)的含水量。

2.界限含水量的測定方法--液限ωL測定錐式液限儀2.界限含水量的測定方法--塑限ωp測定塑限wp條搓法液、塑性聯(lián)合測定法碟式液限儀

工程做法在工程實(shí)踐中，為了準(zhǔn)確、方便、迅速地求得某土樣的液限和塑限,則須用電磁放錐的錐式液限儀對土樣以不同的含水量做幾次(一般做三次)試驗(yàn),即可在坐標(biāo)紙上以相應(yīng)的幾個點(diǎn)近似地定出直線，然后在直線上求出液限和塑限。1.塑性指數(shù)2.液性指數(shù)1.塑性指數(shù)——塑性指數(shù)的數(shù)值大小可反映粘性土可塑范圍的大小，塑性指數(shù)越大，表明粘性性土粘性和塑性越好（與粘粒含量有關(guān)，粘粒含量越多，吸附水的能力越大）；工程上常用塑性指數(shù)作為粘性土與粉土定名分類的依據(jù)缺點(diǎn)：不能充分反映粘土顆粒含量

不同的粘土礦物吸服水的能力不同2.液性指數(shù)——反映粘性土天然狀態(tài)的軟硬程度工程上作為確定粘性土承載力的重要指標(biāo)例：已知某黏性土天然含水量ω=40.8%,液限ωL=38.5%,塑限ωP=18.6%,給該黏性土定名并確定其狀態(tài)。[解]塑性指數(shù)Ip=ωL-ωP