土的物理性质和工程分类.ppt

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1、学习要求了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质和物理状态指标的定义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。了解地基土的工程分类依据与准确定名。基本内容◇土的三相组成◇土的三相比例指标◇土的结构与构造◆粘性土的界限含水量◆砂土的密实度◆土的工程分类土的物理性质和工程分类土的物理状态指标…1所谓土的物理状态，对于无粘性土是指土的密实度；对于粘性土是指土的软硬程度或称粘性土的稠度。无粘性土的密实度砂土的密实度对其工程性质具有重要的影响。密实的砂土具有较高的强度和较低的压缩性，是良好的建筑物地基；松散的砂土，尤其是饱和松散砂土，不仅强度低，且水稳定性很差，容易产

2、生流砂、液化等工程事故。对砂土评价的主要问题是正确地划分其密实度。土的密实度通常是指单位体积中固体颗粒充满的程度。密实度反映无粘性土工程性质的主要指标。判别砂土的密实度有以下三种方法。土的物理状态指标…2用孔隙比e为标准砂土的密实度（74规范）评价：（1）优点：简捷方便；（2）缺点：无法反映土的粒径级配因素。密实中密稍密松散砾砂粗砂中砂e<0.60.60.85细砂粉砂e<0.70.70.95土的物理状态指标…3用相对密实度Dr为标准Dr—土的相对密实度；emax—土的最大孔隙比；emin—土的最大孔

3、隙比；e—土的天然孔隙比。评价：（1）优点：理论上完善；（2）缺点：实际上难以操作。密实度密实中密松散相对密度1.0～0.670.67～0.330.33～0土的物理状态指标…4用标准贯入试验N为标准标准贯入试验(SPT)是动力触探的一种，它利用一定的锤击动能(锤重63.5kg，落距76cm)，将一定规格的对开管式的贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。贯入阻抗用贯入器贯入土中30cm的锤击数N63.5表示，N63.5也称为标贯击数。该实验的的应用主要有评定砂土的相对密度、评定地基土承载力、估算单桩承载力等。建筑地基基础设计规范(GB50007-20

4、02)锤击数N63.5N63.5≤101030密实度松散稍密中密密实土的物理状态指标…5标准贯入试验(SPT)土的物理状态指标…6粘性土的稠度稠度指粘性土含水量不同时所表现出的物理状态,它反映了土的软硬程度或对外力引起的变化或破坏的抵抗能力的性质。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，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，从可塑状态变为半固体状态。◇如果同时测定含水量减少过程中

5、的体积变化，则可发现土的体积随着含水量的减少而减小，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。土的物理状态指标…7粘性土的稠度界限含水量：粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量。液限wL：流动状态与可塑状态间的分界含水量称液限；塑限wp：可塑状态与半固体状态间分界含水量称塑限；缩限ws：半固体状态与固体状态间的分界含水量称缩限。土的物理状态指标…8测试方法用搓条法测定塑限wp搓条法:即用双手将天然湿度的土样搓成小圆球（球径小于10mm），放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为3mm，出现裂纹，自然断开，这时

6、土条的含水量就是塑限wp值。搓好的泥条土的物理状态指标…9用平衡锥式液限仪测定wL其工作过程是：将粘性土调成均匀的浓糊状，装满盛土杯，刮平杯口表面，将76克重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经5秒种恰好沉入10mm深度，这时杯内土样的含水量就是液限wL值。为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方法。锥式液限仪(见动画)土的物理状态指标…10塑性指数Ip定义：是指液限和塑限的差值（省去%号），即土处在可塑状态的含水量变化范围，用Ip表示。物理意义：塑性指数愈大，土处于可塑状态的含水量范围也愈大。塑性指数的大小与土中结合水的可能含量有关，土

7、中结合水的含量与土的颗粒组成、矿物组成以及土中水的离子成分和浓度等因素有关。工程应用：由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素，因此，在工程上常按塑性指数对粘性土进行分类。粘土粉质粘土土的物理状态指标…11液性指数IL定义：是指粘性土的天然含水量与塑限的差值除以塑性指数，用IL表示。即物理意义：液性指数也称相对稠度，反映了土的硬度不同。工程应用：根据IL不同，可划分五种软硬不同的状态。状态坚硬硬塑可塑软塑流塑液性指数IL≤00