土的物理性质及指标PPT课件

1、土的物理性质及指标一、土三相图一、土三相图1. 土的密度（容重）土的密度（容重）土的密度土的密度（容重（容重 ） (Gravity density)天然状态下，单位体积的土体的质量（重量）天然状态下，单位体积的土体的质量（重量）（环刀法）环刀法）g（1622 kN/m3）二、试验指标（基本指标）二、试验指标（基本指标）mV（1.62.2 g/cm3）2. 土的物理性质及工程分类32. 土的含水量土的含水量含水量含水量 w土中水的质量与土粒的质量之比（土中水的质量与土粒的质量之比（%）（烘干法）（烘干法）%100swmmw2. 土的物理性质及工程分类43. 土粒相对密度土粒相对密度土粒相对密度土

2、粒相对密度（土粒比重）（土粒比重） ds（Specific gravity）土粒质量与同体积的土粒质量与同体积的4时的纯水的质量之时的纯水的质量之比比wsssVmd（2.62.8 ）1. 表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的指标孔隙比孔隙比 e （Void ratio）土中孔隙体积与土粒体积之比土中孔隙体积与土粒体积之比svVVe 三、其它换算指标三、其它换算指标2. 土的物理性质及工程分类6孔隙率孔隙率 n （Percentage void）土中孔隙体积与总体积之比土中孔隙体积与总体积之比%100VVnv1eneen 的关系为：2. 表示土中含水程度的指标表示土中含水程度的指标饱和度饱和

3、度 Sr（Saturation degree）土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比称为土的饱和度之比称为土的饱和度 %100vwrVVS3. 表示土的密度和容重的指标表示土的密度和容重的指标 干密度干密度d （干容重（干容重d）单位土体积中土颗粒的单位土体积中土颗粒的质量（重量）质量（重量） sdmVgdd（1.31.8g/cm3） 土粒密度土粒密度s单位体积的土颗粒单位体积的土颗粒的质量的质量sssmV 饱和容重度饱和容重度sat和和浮容重浮容重 土孔隙充满水时，单位体积的饱和土的土孔隙充满水时，单位体积的饱和土的 重量称为饱和容重。重量称为饱和容重。 单

4、位体积的饱和土中土粒的重量扣除水单位体积的饱和土中土粒的重量扣除水 的浮力后的有效重量称为浮容重。的浮力后的有效重量称为浮容重。VgVmwvssat)(VgVgmwsswsat 四、指标换算四、指标换算 方法方法 令令 Vs=1（已知已知 e、ds、w）方法方法 令令V=1 （已知已知、ds、w）airwatersolid1体积 V质量 M0w /(1+w)1 /(1+w)w /(1+w)w223 /(1+w)w ds4比较比较 、sat、d、 的含义和大小关系的含义和大小关系五、无粘性土的物理状态指标密密 实实 度度（Density）是指单位体积土中土颗粒的体积含量，是是指单位体积土中土颗粒

5、的体积含量，是表示无粘性土密实程度的物理状态指标表示无粘性土密实程度的物理状态指标1. 孔隙比表示法孔隙比表示法（一）砂土的密实度（一）砂土的密实度2. 相对密实度表示法相对密实度表示法minmaxmaxeeeeDr3. 标贯锤击数表示法标贯锤击数表示法 标准贯入试验标准贯入试验 （Standard Penetration Test） 63.5kg重锤、重锤、760mm高处落下，击入土中高处落下，击入土中 300mm，所需锤击数为所需锤击数为N63.51. 动力触探锤击数表示法动力触探锤击数表示法（二）碎石土的密实度（二）碎石土的密实度2. 野外鉴别法野外鉴别法 表2-5 碎石土密实度野外鉴别

6、方法（P19）六、粘性土的物理特性（一）粘性土的界限含水量（一）粘性土的界限含水量 阿太堡界限 1. 塑性指数塑性指数 IP（Plasticity index）PLP100()IwwIP：粘粒含量粘粒含量 结合水含量结合水含量 粘性粘性 可塑性可塑性（二）粘性土的塑性指数和液性指数（二）粘性土的塑性指数和液性指数 1017IP无粘性土粉质粘土粘土粘性土2. 液性指数液性指数 I L （Liquid index）PLPPPLwwwwIwwII L 土体硬度土体硬度2. 土的物理性质及工程分类203. 天然稠度天然稠度 wcLcPwwwIwc 土体稠度土体稠度（三）粘性土的灵敏度和触变性（三）粘性

7、土的灵敏度和触变性 结构性结构性 当受到扰动或加入电解质后，粘性土当受到扰动或加入电解质后，粘性土 的结构遭到破坏从而强度降低的特性。的结构遭到破坏从而强度降低的特性。 触变性触变性 粘性土的结构破坏后，其强度随时间粘性土的结构破坏后，其强度随时间 变化得到部分回复的特性。变化得到部分回复的特性。2. 土的物理性质及工程分类22qu、qu原状土、重塑土的无侧限原状土、重塑土的无侧限 抗压强度抗压强度utuqSqSt 土的结构性土的结构性结构性指标结构性指标灵敏度 St （Sensitivity） 粘性土的其它特性粘性土的其它特性 1. 胀缩性胀缩性胀胀 缩缩 性性粘性土吸水膨胀、失水收缩的变形

8、特性粘性土吸水膨胀、失水收缩的变形特性 膨膨 胀胀 土土 （Expansive soil ） 主要由强亲水矿物组成、具有吸水膨胀主要由强亲水矿物组成、具有吸水膨胀 和失水收缩的变形特性且胀缩性高于一般和失水收缩的变形特性且胀缩性高于一般 粘性土的特殊粘性土。粘性土的特殊粘性土。2. 湿陷性湿陷性 湿湿 陷陷 性性 土体受水浸湿后，在自重压力或附加土体受水浸湿后，在自重压力或附加 压力作用下发生明显下陷的特性。压力作用下发生明显下陷的特性。湿陷性指标湿陷性指标湿陷系数湿陷系数s按按湿陷性黄土地区建筑规范湿陷性黄土地区建筑规范GB500253. 冻胀性冻胀性 冻冻 胀胀 性性 （Frost hea

9、ve） 当大气温度低于当大气温度低于0时，土中液态水冻成冰时，土中液态水冻成冰 晶体，土体体积明显增大甚至隆起的特性。晶体，土体体积明显增大甚至隆起的特性。影响冻胀性的因素： 土的类型土的类型 水的补给：开敞型冻胀、封闭型冻胀水的补给：开敞型冻胀、封闭型冻胀 温度变化：温度变化： 陡降陡降 、缓降、缓降按：按：冻土地区建筑地基基础设计规范冻土地区建筑地基基础设计规范JGJ118-89建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007级级不不冻冻胀胀地基土地基土级级弱弱冻冻胀胀级级冻冻胀胀级级强强冻冻胀胀七、地基土的工程分类1. 碎石土碎石土（Crushed Stone） d2 mm 的土粒

10、含量的土粒含量50% 漂石、块石漂石、块石 卵石、碎石卵石、碎石 砾石砾石建筑地基土的工程分类建筑地基土的工程分类 按颗粒级配和塑性指数按颗粒级配和塑性指数 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-20112. 土的物理性质及工程分类292. 砂土砂土（SandsSands） d2 mm的土粒含量的土粒含量50% d0.075 mm的土粒含量的土粒含量50% 砾砾、粗、粗、中、中、细、细、粉、粉2. 土的物理性质及工程分类303. 粉土粉土（Slity Soil） IP 10 d0.075 mm 的土粒含量的土粒含量50%2. 土的物理性质及工程分类314. 粘性土粘性土（Clayey Soil） IP 10 粘土粘土（ClayClay）: : IP17 粉质粘土粉质粘土（Slity ClaySlity Clay）: : 10IP17特殊土特殊土（Special Soil）