岩土力学课件第2章土的工程性质及分类.ppt

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1、土的物理性质与工程分类第二章1土的物理性质指标1指标定义（1）土粒比重（土粒相对密度）土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比。即：土粒的比重可在试验室内用比重瓶法测定。2(2)土的含水量土中水的质量与土粒质量之比，称为土的含水量，以百分数计。即：。含水量是标志土湿度的一个重要物理指标，一般用烘干法测定。(3)土的密度土单位体积的质量称为土的密度（单位或），即：。土的密度一般用环刀法测定。3(4)土的干密度,饱和密度和有效密度土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度，即：土孔隙中充满水时的单位体积质量，称为饱和密度，即：单位土体积中土颗粒的质量扣除同体积水后的质量

2、，即为单位土体积中土粒的有质量，称为土的有效密度,即：4(5)土的孔隙比e和孔隙率n土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比，即：土的孔隙率是土中孔隙所占体积与总体积之比，用百分数计，即：（6）土的饱和度土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，以百分数表示，即：。51.三相草图WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积§2土的物性与分类6可推导出:7例题:1.某一原状土样,经试验测得基本指标如下:密度,含水量,土粒比重求:孔隙比，孔隙率，饱和度、干密度、饱和密度和有效密度。8例2：土密度的应用：条件：某填土工程的填量为，压实后的干密度要求不小

3、于，压实时的最优含水量为，取土现场土料，天然含水量，天然密度要求：（1）需运来多少立方米的土料？（2）为使土料达到最优含水量，在压实前需加多少水？说明：在一定击数下，某一含水量能获得最佳击实效果，这一含水量称为最佳含水量。9三相草图WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积已知关系五个:共有九个参数:VVvVsVaVw/msmwmam剩下三个独立变量三相草图法物性指标是比例关系:可假设任一参数为1实验室测定其它指标是一种简单而实用的方法§2土的物性与分类10二.土的物理状态指标土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标(三

4、相间的比例关系)力学特性影响表示§2土的物性与分类112.粘性土的软硬状态也称稠度状态稠度状态与含水量有关含水量较硬变软流动§2.3土的物理状态界限含水量:随天然含水量的增加,粘性土由一种物理状态向另一种状态过渡的含水量的界限值.塑性:在一定条件下,因受外力作用其形状发生变化,但不产生裂隙,外力卸去后,仍能保持既得形状的一种性能.可塑性是粘性土区别于无粘性土的主要特征.12塑限wp液限wl稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形态固态或半固态塑态流态强结合水膜最大出现自由水强结合水弱结合水自由水稠度状态含水量土中水的形态w§2.3土的物理状态吸附弱结合水的能力塑性指数土由可

5、塑状态转到流动状态的界限含水量叫液限.土由半固态转到可塑状的界限含水量叫塑限.13——吸附弱结合水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小塑性指数常作为细粒土工程分类的依据不同的粘土矿物结合水的能力不同§2.3土的物理状态14相对稠度即使含水量相同，稠度可能不同液性指数对不同的粘土，wp、wl大小不同定义：wpwwlIL<0IL=0–1IL>1坚硬状态可塑状态流态0.00–0.250.25-0.750.75–1.00硬塑可塑软塑§2.3土的物理状态对同一种粘土，含水量可反映其稠度问题：15例4：某土样其含水量为32.5%,密度土的相对密度，液限，塑限。求：土样的物理状态

6、。16反映粘性土结构性的指标相同含水量、密度1.粘性土的灵敏度—St=原状土结构性相同含水量密度、组成粉碎重塑重塑土强度降低St11-22-44-88-16>16粘性土不灵敏低灵敏中等灵敏灵敏很灵敏流动原状土的无侧限抗压强度重塑土的无侧限抗压强度17含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。2.粘性土的触变性18emax与emin：最大与最小孔隙比1.粗粒土的密实状态密实度如何衡量?单位体积中固体颗粒含量

7、的多少或孔隙含量的多少优点：简单方便缺点：不能反映级配的影响只能用于同一种土对策相对密度干容重d或孔隙比e或孔隙率nemin=0.35emin=0.20§2.4无粘性土的物理状态19emax:最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比emin:最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比emax与emin：最大与最小孔隙比注意：室内测得理论上的最大与最小孔隙比有时很困难20粗粒土的密实状态指标判别标准：