第二章土的物理性质及分类ppt课件.ppt

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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粘性土的物理特性2.4无黏性土的密实度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§2.1概述土的物理状态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)表示影响力学特性物理性质指标特点: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、联系与区别基本方法:三相草图法§2.1概述§2.2土的三相比例指标空气Air三相草图水Water固体Solidma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积三相草图九个物理量:V,Vv,Vs,Va,Vw

2、,ms,mw,ma,m空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积§2.2土的三相比例指标基本物理性质试验为了确定三相草图诸量中的三个量，通常进行三个基本的物理性质试验：土的密度试验土粒比重试验土的含水量试验§2.2土的三相比例指标定义：土粒的密度与4˚C时纯蒸馏水密度的比值表达式：单位:无量纲一般范围：粘性土2.70~2.75，砂土2.65土粒比重ds/Gs基本试验指标-土粒比重=1.0g/cm3土粒比重在数值上等于土粒的密度空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积§2.2土的三相比例指标基本试验指标-含水量定义：土中水的质量与土粒质量之比，用百分数表示表达式

3、：单位:无量纲一般范围：变化范围大注意:其实是含水比,可达到或超过100％土的含水量ω空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积§2.2土的三相比例指标定义：土单位体积的质量表达式：单位:kg/m3或g/cm3一般范围:1.60~2.20g/cm3土的密度空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积相关指标:土的容重=g单位:kN/m3工程上更常用,用于计算土的自重应力基本试验指标-土的密度§2.2土的三相比例指标表示土体密度和容重的指标干密度：单位体积土中固体颗粒部分的质量，饱和密度：土孔隙中充满水时的单位体积质量，浮密度：土单位体积中土粒的质量与同体积水的

4、质量之差。空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积§2.2土的三相比例指标表示土中孔隙含量的指标砂类土：28-35%粘性土：30-50%，有的可达60-70%孔隙比e：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,为无量纲孔隙率(孔隙度)n：土中孔隙体积与总体积之比,用百分数表示空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积§2.2土的三相比例指标表示土中含水程度的指标对干土：Sr=0对饱和土：Sr=1饱和度：土中水的体积与孔隙体积的比值饱和度表示孔隙中充满水的程度：空气水固体ma=0mwmsm质量VaVwVsVvV体积§2.2土的三相比例指标常用的物理性质指标间的换算关系：教科书

5、P35表2-2学习要点：小结从物理意义上理解指标间的关系不鼓励死记硬背必要时利用三相草图推导§2.2土的三相比例指标指标换算§2.2土的三相比例指标§2.2土的三相比例指标§2.2土的三相比例指标§2.2土的三相比例指标§2.3黏性土的物理特性粘性土最主要的物理状态特征是它的稠度，稠度是指土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力稠度状态与含水量有关粘性土含水量较硬变软流动粘性土的稠度状态界限含水量§2.3黏性土的物理特性塑限wp液限wl粘性土的稠度反映土中水的形态固态或半固态可塑状态流动状态强结合水弱结合水自由水w土颗粒强结合水弱结合水土颗粒强结合水土颗粒自由水弱结合水强结合水强结合

6、水膜最大出现相当数量自由水粘性土的稠度状态稠度界限稠度状态含水量土中水的形态示意图§2.3黏性土的物理特性塑性指数问题：反映的是全部土颗粒吸附结和合的能力，不能充分反映粘土矿物表面活性的高低定义：大体上表示土的弱结合水含量反映吸附结合水的能力，即粘性大小大致反映粘土颗粒含量常作为细粒土工程分类的依据§2.3黏性土的物理特性液性指数：wpwwlIL0坚硬(半固态)01流塑土的稠度状态–液性指数不同的粘土，wp、wl大小不同。对于不同的粘土，含水量相同，稠度可能不同液性指数是表征土的含水量与分界含水量之间相对关系的指

7、标。对重塑土较为合适。§2.3黏性土的物理特性细粒土的稠度状态指标:液性指数IL界限含水量wP、wL土中水形态塑性指数Ip吸附结合水的能力定义判别标准小结§2.3黏性土的物理特性试验方法：液限：锥式液限仪塑限：搓条法锥式液限仪联合测定液、塑限§2.3黏性土的物理特性2.3.3黏性土的活动度、灵敏度和触变性一、活动度1、定义：塑性指数与黏粒（粒径<0.002mm的颗粒）含量百分数的比值§2.3黏性土的物理特性活性指数：