8讲土的组成和物理性质(下)

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1、土的结构三、土的结构土的结构是指土粒（或团粒）的大小、形状、互相排列及联结的特征。土的结构是在成土的过程中逐渐形成的，它反映了土的成分、成因和年代对土的工程性质的影响。土的结构按其颗粒的排列和联结可分为图15-4-3所示的三种基本类型。1.单粒结构单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。其特点是土粒间没有联结存在，或联结非常微弱，可以忽略不计。疏松状态的单粒结构在荷载作用下，特别在振动荷载作用下会趋向密实，土粒移向更稳定的位置，同时产生较大的变形;密实状态的单粒结构在剪应力作用下会发牛剪胀，即体积膨胀，密度变松。单粒结构的紧密程度取决于矿物成分、颗粒形状

2、、粒度成分及级配的均匀程度。片状矿物颗粒组成的砂土最为疏松；浑圆的颗粒组成的土比带棱角的容易趋向密实；土粒的级配愈不均匀，结构愈紧密。图15-4-3土的结构的基本类型2.蜂窝状结构蜂窝状结构是以粉粒为主的土的结构特征。粒径在0.075〜0.005nui）左右的土粒在水中沉积时，基本上是单个颗粒下沉，在下沉过程屮、碰上己沉积的土粒时，如土粒间的引力相对自重而言己经足够地大，则此颗粒就停留在最初的接触位置上不再下沉，形成大孔隙的蜂离状结构。3.絮状结构絮状结构是粘土颗粒特有的结构特征。悬浮在水中的粘土颗粒当介质发生变化时，土粒互相聚合，以边一边、而一边

3、的接触方式形成絮状物下沉，沉积为大孔隙的絮状结构。土的结构形成以后，当外界条件变化时，土的结构会发牛变化。例如，土层在上覆土层作用下压密固结时，结构会趋于更紧密的排列；卸载时土体的膨胀（如钻探取土时土样的膨胀或基坑开挖时基底的隆起）会松动土的结构;当土层失水干缩或介质变化时，盐类结晶胶结能增强土粒间的联结；在外力作用下（如施工时对土的扰动或剪应力的长期作用）会弱化土的结构，破坏土粒原来的排列方式和土粒间的联结，使絮状结构变为平行的重塑结构，降低土的强度，增大压缩性。因此，在取土试验或施工过程中都必须尽量减少对土的扰动，避免破坏土的原状结构。【例题1

4、2】在下列各类土中，其结构属于单粒结构的是（）。A.粗砂B.粉土C.粉质粘土D.粘土答案:A四、粘性土的界限含水量1.粘性土的状态随着含水量的改变，粘性土将经历不同的物理状态。当含水量很大时，土是一种粘滞流动的液体即泥浆，称为流动状态；随着含水量逐渐减少，粘滞流动的特点渐渐消失而显示出塑性（所谓塑性就是指可以塑成任何形状而不发生裂缝，并在外力解除以后能保持已有的形状而不恢复原状的性质），称为可塑状态；当含水量继续减少时，则发现土的可塑性逐渐消失，从可塑状态变为半］古【体状态。如果同时测定含水量减少过程屮的体积变化，则可发现土的体积随着含水量的减少而

5、减小，但当含水量很小的时候，土的体积却不再随含水量的减少而减小了，这种状态称为固体状态。2.界限含水量粘性土从一种状态变到另一种状态的含水量分界点称为界限含水量。流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限叫可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限wP；半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限WSo塑限w”是用搓条法测定的。把塑性状态的土在毛玻璃板上用手搓条，在缓慢的、单方向的搓动过程中土膏内的水分渐渐蒸发，如搓到土条的直径为3mm左右时断裂为若干段，则此时的含水量即为塑限w,.o液限肛可采用平衡锥式液限仪测定。平衡锥重为76g,锥角为30。。试验

6、时使平衡锥在自重作用下沉入土膏，当沉入深度10mm时的含水量即为液限W,.o【例题13】对于粘性土而言，流动状态与可塑状态间的分界含水量称为（）。A.液限wL；B.塑限wPC.缩限ws答案：A【例题14】当利用平衡锥式液限仪进行试验时，使平衡锥在自重作用下沉入土膏，当沉入深度lOnun时的含水量即为（）。A.液限Wl；B.塑限wPC.缩限Ws答案：A1.塑性指数可塑性是粘'性土区别于砂土的重要特征。可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。这个范围称为塑性指数Ip=W,-Wp仃5-4-12

7、）塑性指数习惯上用不带％的数值表示。塑性指数是粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。（常用于区别粘土和粉土）2.液性指数液性指数L•是表示天然含水量与界限含水量塑限（WP）相对关系的指标，其表达式为:(15-4-13)I_W_WplWL-WP可塑状态的土的液性指数在0到1之间，液性指数越大，表示土越软；液性指数大于1的土处于流动状态；小于0的土则处于固体状态或半固体状态。粘性土的状态可根据液性指数L.分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑，见表1541所示。按塑性指数值确定粘性土状态eSrw==1.1

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