土力学冯老师第三章土的物理性质与工程分类1

1、土力学soil mechanics冯晓腊 教授第三章第三章 土的物理性质与工程分类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 假定模型第一节第一节 土的基本物理性质土的基本物理性质 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？同一地点，三相比例是否不变？气气水水土粒土粒msmwmvsvwvva质量质量m体积体积vvvma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

2、态； 固体+液体，砂土液化土的基本物理性质土的基本物理性质 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、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：2.72-2.75 c、是实测指标sssvmsssvm一、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

3、/m3） 同一种土 sat d 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）%100swrvvs砂土：040%粘性土：2060%测量含水量所用的烘箱三、土的孔隙性三、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=0.3 0.5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

4、处于最疏松状态；dr=1时，土处于最密实状态。松散的中密的密实的 d. .d. .drrr03303306706701四、土的基本物理性质指标之间的关系四、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性质指标名称符号定义表达式单位常见值求法实际意义影响因素土粒密度土粒密度s土的固体颗粒单位体积质量g/cm32.65-2.75直接测定颗粒分析计算用1、矿物成分2、土类土的密度含水性 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？31.80/gcm2.70sg18.0%第二节第二节 粘性土的稠度与可塑性粘性土的

5、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、学会应用稠度状态液性指数坚硬硬塑可塑软塑流塑il00il0.250.25il0.750.75il1

6、il1 瓦式液限仪 7、液限和塑限在室内进行测定 搓条法直径搓成直径搓成3mm时产生裂缝时产生裂缝二、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gb 50021-2001(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%，问地基土是什么土，处于什么状态？解：解