2土的物理性质及分类

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1、第二章土的物理性质及分类§2.1概述§2.2土的三相比例指标*§2.3粘性土的物理特征*§2.4无粘性土的密实度§2.5粉土的密实度和湿度§2.6土的胀缩性、湿陷性和冻胀性§2.7土的分类*主要内容掌握：土的三相比例指标的定义及指标间的换算关系、土的各种物理性质指标的概念及测定方法；熟悉：土的分类原则，不同行业土的分类方法；了解：三种特殊土的概念土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬状态土的物理性质指标(三相间的比例关系)力学特性影响表示所谓土的物理性质就是表示土中三相比例关系的一些物理量。§2.1概述渗透特性变形特性强度特性土的三相组成土的物理性

2、质土的物理状态土的结构决定影响土的形成土的轻重、松密、干湿和软硬等物理性质是土的最基本的工程特性，根据不同的性质分类。土的三个组成相的体积和质量上的比例关系密实程度干湿程度……特点:指标概念简单，数量很多要点：名称、概念或定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别定义基本方法:三相草图法§2.2土的三相比例指标三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘察报告中不可缺少的基本内容。2.2.1土的三相比例指

3、标2.2.2指标的定义1、三个基本物理性质指标土粒相对密度(比重)ds;土的含水量ω;土的密度ρ三相比例指标可分为两种，一种是试验指标（基本指标）；另一种是换算指标。(1)土粒相对密度(土粒比重)ds定义：土粒的质量与同体积的4℃时纯水的质量之比（无因次）表达式：ρw1—4℃时纯水的密度,等于1g/cm3;ρs—土粒密度，即土粒单位体积的质量，g/cm3一般情况下，土粒相对密度ds在数值上等于土粒密度ρs，但两者的含义不同。土的相对密度ds3、土粒比重Gs—固体颗粒质量与同体积水(在4℃时)质量之比比重瓶的校准，应按下列步骤进行：1将比重瓶洗净，烘干

4、，置于干燥器内，冷却后称量，准确至0.001g。2将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。对长颈比重瓶注水至刻度处，对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，多余水自瓶塞毛细管中溢出，将比重瓶放入恒温水槽直至瓶内水温稳定。取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，准确至0.001g。测定恒温水槽内水温，准确至0.5℃。3调节数个恒温水槽内的温度，温度差宜为5℃，测定不同温度下的瓶、水总质量。每个温度时均应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.002g，取两次测值的平均值。4绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。比重瓶法试验，应按下列步骤进行：l将比重瓶烘干。称烘干试样1

5、5g(当用50mL的比重瓶时，称烘干试样l0g)装入比重瓶，称试样和瓶的总质量，准确至0.001g。2向比重瓶内注入半瓶纯水，摇动比重瓶，并放在砂浴上煮沸，煮沸时间自悬液沸腾起砂土不应少于30min，粘土、粉土不得少于1h。沸腾后应调节砂浴温度，比重瓶内悬液不得溢出。3将煮沸经冷却的纯水注入装有试样悬液的比重瓶。当用长颈比重瓶时注纯水至刻度处，当用短颈比重瓶时应将纯水注满，塞紧瓶塞，多余的水分自瓶塞毛细管中溢出。将比重瓶置于恒温水槽内至温度稳定，且瓶内上部悬液澄清。取出比重瓶，擦干瓶外壁，称比熏瓶、水、试样总质量，准确至0.001g；并应测定瓶内的水

6、温，准确至0.5℃。※土粒相对密度变化不大，一般从2.65~2.76，土粒越细，ds越大。见P31表2-1※特殊情况：有机质土2.4~2.5泥炭土1.5~1.8※土粒比重可在实验室用“比重瓶法”测定。（扰动样）（2）土的含水量（含水率）ω土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示表达式：含水量是衡量土的含水程度（湿度）的一个重要指标，ω小则土干，ω大则土湿。坚硬的粘性土ω可小于30%，饱和软粘土可达60%。含水量ω一般用“烘干法”测定土的含水量测定方法：烘干法。先称出天然湿土的质量，然后放在烘箱里，在100～105℃下烘干，称干土的

7、质量。（3）土（体）的密度ρ密度土单位体积的质量，用ρ表示定义：单位：g/cm3或t/m3表达式：※天然状态下ρ的变化范围较大粘性土ρ=1.8~2.0g/cm3砂土ρ=1.6~2.0g/cm3腐质土ρ=1.5~1.7g/cm3※土的密度一般用“环刀法”测定。（原状土）土的密度ρ测定方法：环刀法2、特殊条件下土的密度定义：单位体积内土粒的质量或重量表达式：（1）土的干密度ρd一般ρd=1.3～1.8g/cm3干密度ρd土烘干，体积要减小，因而土的干密度不等于烘干土的密度。土的干密度或干重度是评价土密实程度的指标，干密度或干重度越大表明土越密实，反之越疏

8、松。常用它来控制填土工程的施工质量。（2）饱和密度ρsat定义：土中孔隙被充满水时，单位土体积的质量表达式：