土的物理性質

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1、第二章土的物理性質一、土的基本物理性質二、粘性土的稠度狀態(tài)及可塑性三、粘性土的脹縮性和崩解性四、土的透水性和毛細性土的物理狀態(tài)指標土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粘性土的軟硬狀態(tài)土的物理性質指標(三相間的比例關系)表示影響力學特性密實度稠度土的三個組成相的體積和質量上的比例關系密實程度干濕程度……定義土的物理性質主要研究:1、土的三相體系間質量與體積間的比例關系,如密度、空隙性等,稱基本物理性質,共有9個指標。2、固體與液體間相互作用表現(xiàn)出來的性質如稠度、可塑性、脹縮性、透水性等,稱水理性質??諝釧ir三相示意圖水Water固體Sol

2、idma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積1.密度土粒密度?s實測指標土的天然密度實測指標土的干密度?d飽和密度?sat土的物理性質指標空氣水固體ma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積2.含水性指標天然含水率w實測指標飽和含水率wsat飽和度sr3.空隙性孔隙率n孔隙比e空氣水固體ma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積指標含及其確定方法:實測指標土粒密度?s:定義:單位體積內土顆粒的質量表達式:?s=ms/Vs單位:kg/m3或g/cm3一般范圍:粘性土2.70~2.75g/cm3,砂土2.65g/cm3空氣水固

3、體ma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積指標含及其確定方法:實測指標土的天然密度?:定義:天然狀態(tài)下單位體積內土的質量。表達式:單位:kg/m3或g/cm3一般范圍:1.60~2.20g/cm3空氣水固體ma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積注意區(qū)別:1)含義上:?s是固體相部分質量,只與土中的礦物組成有關,與孔隙性和含水性無關;而?是天然狀態(tài)下單位體積內土的質量,與兩者均有關。2)測定方法上:?s用擾動土樣,采用比重瓶法測定,?用原狀土樣,采用環(huán)刀法或蠟封法測定。3)數(shù)值上:?s>?指標含及其確定方法:實測指標土的天

4、然含水率w:定義:土中水的質量與土粒質量之比,用百分數(shù)表示表達式:單位:無量綱一般范圍:變化范圍大,可超過100%測量方法:室內一般用烘干法??諝馑腆wma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積可表示同一種土的松密,二者之間存在關系:表示土中孔隙含量的指標砂類土:28-35%粘性土:30-50%,有的可達60-70%孔隙比e:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,為無量綱孔隙率(孔隙度)n:土中孔隙體積與總體積之比,用百分數(shù)表示可用三相草圖推出空氣水固體ma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積指標含及確定方法:換算指標:1、干密度

5、?d:定義:土中孔隙完全沒有水時的密度表達式:?d=ms/VKN/m3g/cm3它可用?和w換算??諝馑腆wma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積2、飽和密度?sat:土中孔隙完全被水充滿時的密度??諝馑腆wma=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積飽和容重:3、有效容重(浮容重)表達式:物理意義:地下水位以下,土體受水的浮力時單位體積的質量。天然密度干密度飽和密度4、飽和含水率(wsat):指土飽和時,所含水的質量與固體質量之比。%。5、飽和度(Sr):指土中水的體積與空隙體積之比的%。表示孔隙的飽和程度??諝馑腆wma

6、=0mwmsm質量VaVwVsVvV體積6、孔隙率n:指土中孔隙體積與土總體積之比的%。7、孔隙比e:指土中孔隙體積與固體體積之比上述ρ,ρs,w,ρd,ρsat,,wsat,sr,n,e一共10個物理性質指標,是否各自獨立,互不相干呢?不是,通常實驗室測定ρ,ρs,w后,其余7個指標可以通過三相草圖換算而得。因為三相草圖是相對比例關系,為了計算方便,我們可以設其中一個部分為1,例如設Vs=1§1.3土的物理狀態(tài)–物理性質指標小結土的三個組成相的體積和質量上的比例關系定義三相草圖法室內測定三個基本物理性質指標:土的密度土粒密度土的

7、含水量其它物理性質指標孔隙含量含水程度密度和容重特點:指標概念簡單,數(shù)量很多要點:名稱、概念或定義、符號、表達式、 單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別密實程度干濕程度……4、某住宅地基勘察中,由一個原狀土試驗測得:土的天然密度ρ=1.85kN/m3,土粒密度ρs=2.75kN/m3,土的天然含水量w=20%。求其余6個指標1、已知一塊飽和原狀土樣,其體積為17.40cm3,重29.8g,經(jīng)105度溫度下烘干后,重19.6g。求:w、?s、e、?d、?sat。2、在野外試驗中用體積為90cm3的環(huán)刀取原狀土樣,稱得質量為154g,

8、送回試驗室后稱得重量148g,并測得w=15%,?s=2.7g/cm3。求?、?d、w、e、n、wsat、sr。3、一塊體積為27cm3的粘土,烘干后重47.25g。在體積不變的情況下飽和,飽和后的重量56.7g。求?s。1、已知一塊飽和原狀土樣,

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