土的物理性質(zhì)及

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1、1.4土的物理性質(zhì)指標(biāo)三相組成的定性分析，進(jìn)一步對(duì)土的三相組成作定量上的分析，即分析土三相組成部分的質(zhì)量和體積之間的比例關(guān)系。土的物理性質(zhì)指標(biāo)——表示土中三相比例關(guān)系的一些物理量，可分為如下兩類：為了便于計(jì)算，用圖所示的土的三相組成示意圖來(lái)表示各部分之間的數(shù)量關(guān)系。必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的指標(biāo)即：密度、土粒比重（土粒相對(duì)密度）、含水量可根據(jù)已測(cè)指標(biāo)推算的指標(biāo)如:孔隙比、孔隙率、飽和度等物理性質(zhì)指標(biāo)土的三相組成示意圖mw：土中水質(zhì)量m：土的總質(zhì)量，m=ms+mwVw：土中水體積mma=0mwms質(zhì)量體積氣水土粒

2、VaVwVsVvVms：土粒質(zhì)量ma：土中氣質(zhì)量Vs：土粒體積Va：土中氣體積V：土的總體積V=Vv+VsVv：土中孔隙體積Vv=Va+Vw天然狀態(tài)下土單位體積的質(zhì)量，g/cm3或t/m3粘性土：；砂土：；腐質(zhì)土：。一般用“環(huán)刀法”測(cè)定。1.4.1直接測(cè)定的物理性質(zhì)指標(biāo)1.土的密度ρ（又稱天然密度）土粒比重Gs（土粒相對(duì)密度）土粒質(zhì)量與同體積的4℃時(shí)純水的質(zhì)量之比，即：其中：——土粒密度，g/cm3；——4℃時(shí)純水的密度，1g/cm3或1t/m3；——天然水密度，?1g/cm3。土粒比重取決于礦物成分。

3、一般土：2.6～2.8；有機(jī)質(zhì)土：2.4～2.5；泥炭土：1.5～1.8。土粒比重Gs測(cè)定方法：比重瓶法，事先將比重瓶注滿純水，稱瓶加水的質(zhì)量m1。然后把烘干土若干克(ms)裝入空比重瓶?jī)?nèi)，再加純水至滿，稱瓶加水加土的質(zhì)量m2，按下式計(jì)算土粒比重土的含水率含水率：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示表達(dá)式：一般，土的含水量越大，其強(qiáng)度越低。粗砂的含水量接近于零，淤泥可達(dá)60％。一般用“烘干法”測(cè)定。土的含水率測(cè)定方法：烘干法。先稱出天然濕土的質(zhì)量，然后放在烘箱里，在100～105℃下烘干，稱干土的質(zhì)

4、量。1.4.2間接換算的物理性質(zhì)指標(biāo)土的孔隙比e定義：土中孔隙的體積與土粒的體積之比，以小數(shù)表示表達(dá)式：用于評(píng)價(jià)土的密實(shí)度和壓縮性：e<0.6密實(shí)、低壓縮性；e>1.0疏松、高壓縮性。土中孔隙率n定義：土中的孔隙的體積與土的總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示表達(dá)式：土的飽和度Sr定義：土中孔隙水的體積與孔隙體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示表達(dá)式：干土Sr=0；飽和土Sr=100%。4.土的干密度ρd、飽和密度ρrat、浮密度ρ′干密度：，土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量。（工程上用作評(píng)定土體密實(shí)度，控制填土工程的施工質(zhì)量）飽

5、和密度：，土孔隙中充滿水時(shí)土體的單位體積質(zhì)量。浮密度：，單位土體中土粒的有效質(zhì)量（在地下水位以下，扣除浮力后單位土體積中土粒的質(zhì)量）。1.4.3物理性質(zhì)指標(biāo)間的換算孔隙比與孔隙率的關(guān)系干密度與天然密度的關(guān)系氣水土粒GsρwVs＝11+e質(zhì)量m體積VVv=eωGsρwGs（1＋ω）ρw孔隙比和干密度的關(guān)系飽和度與含水率和孔隙比的關(guān)系當(dāng)土飽和時(shí)，即為Sr=100％則浮密度和孔隙比的關(guān)系例題分析【例】某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對(duì)密度Gs為2.

6、66，求該土樣的含水量ω、密度ρ、重度?、干重度?d、孔隙比e、飽和重度?sat和有效重度??【解答】無(wú)粘性土——密實(shí)度粘性土的物理特征——含水量1.5土的物理狀態(tài)指標(biāo)1.5.1無(wú)粘性土的密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn)（1）孔隙比e(礫，粗、中砂)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便缺點(diǎn)：無(wú)法反映土的級(jí)配因素0.60.750.85松散中密密實(shí)稍密（2）相對(duì)密度Dr定義：優(yōu)點(diǎn)：計(jì)入土的級(jí)配因素，理論上比較完善。缺點(diǎn)：天然孔隙比難以獲取，且emax,emin的測(cè)定受人為的影響較大。判別標(biāo)準(zhǔn)：Dr=1,最密狀態(tài)Dr=0,最松狀態(tài)Dr≤1/3,疏松

7、狀態(tài)1/32/3,密實(shí)狀態(tài)3.根據(jù)原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N密實(shí)度N≤10松散10≤N≤15稍密15≤N≤30中密N>30密實(shí)按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N判別砂土密實(shí)度錘重：63.5kg標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù)N63.5落距：760mm打入深度：300mm標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（StandardPenetrationTest）1.5.2粘性土的物理特征液限、塑限、縮限塑性指數(shù)液性指數(shù)液限、塑限、縮限一、定義液限ωL、塑限ωp、縮限ωs二、測(cè)定方法wSWpWL液態(tài)固態(tài)塑態(tài)半固態(tài)0測(cè)定塑限的方法：搓

8、滾法和液、塑限聯(lián)合測(cè)定法。測(cè)定液限的方法：碟式儀法和液、塑限聯(lián)合測(cè)定法。10mm液限：我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)渡時(shí)期的液限。17mm液限：國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)?！锻凉ぴ囼?yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》液塑限聯(lián)合測(cè)定法25擊合攏長(zhǎng)度＝13mm時(shí)含水率為液限。碟式儀法粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)IP——表示土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。IP=wL-wP（省去%）IP越大，土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍也越大。土顆粒越細(xì)，粘粒含量越高，土能吸附的結(jié)合水量越多，則IP越大。IP在一定