2013土力学-冯老师-第三章-土的物理性质与工程分类

土力学SoilMechanics,冯晓腊教授,第三章土的物理性质与工程分类,第一节土的基本物理性质第二节粘性土的稠度与可塑性第三节土的透水性第四节土的工程分类,土体中三相之间比例关系、相互作用，决定其在外力作用下表现出的一系列性质，本节课主要讨论土的基本物理性质。,物理模型,假定模型,第一节土的基本物理性质,三相图、各符号的物理意义试问：同一地点，三相比例是否不变？,质量m,体积V,三相与工程性质,固体+气体，粘土呈坚硬状态；固体+液体+气体，粘土多为可塑状态；固体+液体，砂土液化,土的基本物理性质,土的密度、土的含水性、土粒比重。如：粉土e=0.8,w=10%,fa=200kPa,多层e=1.6,w=70%,fa=50kPa，桩基,一、土的密度,1、土粒密度（g/cm3）土粒比重（比重瓶法）a、取决于矿物成分与孔隙大小，与含水多少无关b、一般砂土：2.60-2.69粉土：2.70-2.71粘土：2.72-2.75c、是实测指标,一、土的密度,a、天然密度（g/cm3）实测指标b、干密度（g/cm3）c、饱和密度（g/cm3）说明：工程中常用的重度概念（kN/m3）同一种土satd土的浮重度（土在地下水位以下）一般变化于1.62.2g/cm3环刀法和灌水法,2、土体的密度,二、土的含水性（说明土的干湿程度105110）,1、含水量（实测指标）2、饱和度（导出指标，0100%之间）,砂土：040%粘性土：2060%,测量含水量所用的烘箱,三、土的孔隙性,孔隙度（取决于土的结构状态，计算指标）孔隙比（反映土的密实程度，计算指标，规范中常用）关系：或,n=0.30.5砂土：e=0.51粘性土：e=0.51.2,砂土的相对密度说明：Dr一般为01之间；工程中用其评判砂土的震动液化。,Dr=0时，土处于最疏松状态；Dr=1时，土处于最密实状态。,四、土的基本物理性质指标之间的关系,主要建立三个实测指标与其他计算指标之间的关系,地大图书馆地基勘察中，已经一个钻孔原状土试样结果为：土的密度，土粒比重，土的含水率，求：孔隙比？,第二节粘性土的稠度与可塑性,一、粘性土的稠度状态定义：稠度：因含水的多少而表现出的软硬度为稠度。稠度状态：与其对应的不同的物理状态为稠度状态。,半固体固态固体粘塑塑态稠塑粘流流态液流,2、常见的稠度状态,3、划分标准：依据界限含水量,塑限（WP）：由固态塑态液限（WL）：由塑态流态,4、常用的界限含水量,联合测定仪法测定液限和塑限下沉深度为17mm所对应的含水量为液限；下沉深度为2mm处所对应的含水量为塑限。,5、液性指数：IL=（因不同类型的WP，WL是不同的）6、学会应用,瓦式液限仪7、液限和塑限在室内进行测定搓条法,直径搓成3mm时产生裂缝,二、粘性土的可塑性,当粘性土的含水量在某范围内时，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并在外力移去时能保持既得的形状，土的这种性能叫可塑性。1.Ip=WL-WP注：计算结果中的百分号省略,根据GB50021-2001(2009年版)岩土工程勘察规范,Ip17粘土2.用Ip进行土的分类17Ip10粉质粘土Ip10粉土或砂类土,3.可塑性的影响因素为：,弱结合水膜的厚度,土的颗粒级配矿物成分水化学成分水浓度水PH,从某地基取原状土样，测得土的液限L=47%，塑限P=18%，天然含水量=40%