第二章土的物理性质及工程分类

1、2022-3-41第二章第二章 土的物理性质土的物理性质及工程分类及工程分类2022-3-42由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解、碎裂的过程等引起的物理力使岩体崩解、碎裂的过程物理风化物理风化量量化学风化化学风化岩体与空气、水和各种水溶液相互作用使岩岩体与空气、水和各种水溶液相互作用使岩石成分发生变化，形成粘粒和可溶盐的过程石成分发生变化，形成粘粒和可溶盐的过程量质量质搬运沉积搬运沉积岩石岩石大小、大小、形状和形状和成分都成分都不相同不相同的松散的松散颗粒集颗粒集合体合体土土2.1.1 土的生成生物风化生物风化由动物、植物和人类

2、活动对岩体的破坏由动物、植物和人类活动对岩体的破坏称生物风化。称生物风化。2022-3-432.1.2土的结构和构造土的土的结构结构微观结构微观结构（土的结构）（土的结构）宏观结构宏观结构（土的构造）（土的构造）指土粒的原位集合体特征，是由土粒单元的大小、矿物成分、形状、相互排列及联结关系，土中水性质及孔隙特征等形成的综合特征。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征，表征了土层的层理、裂隙及大孔隙等宏观特征。2022-3-44土的种类1.单粒结构：单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，形成的单粒结构，

3、其特点其特点是土粒间存在点与点的接触。根是土粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态 密实状态密实状态疏松状态疏松状态2022-3-452.蜂窝结构：蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位再继续下沉，形成链环单位, ,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构构 3.絮状结构絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮

4、状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构 蜂窝结构蜂窝结构絮状结构絮状结构2022-3-46土的构造土的构造土的构造是指土体中各结构单元之间的关系。主要特征是指土体中各结构单元之间的关系。主要特征是土的成层性和裂隙性是土的成层性和裂隙性, ,即层理构造和裂隙构造，二者即层理构造和裂隙构造，二者都造成了土的不均匀性都造成了土的不均匀性 1.层状构造：层状构造：土体由不同颜色或不同的粒径的土组成土体由不同颜色或不同的粒径的土组

5、成层理，一层一层互相平行。层理，一层一层互相平行。4.裂隙构造：裂隙构造：土体被许多不连续的小裂隙所土体被许多不连续的小裂隙所分割分割, ,在裂在裂隙中常充填有各种盐类的沉淀物隙中常充填有各种盐类的沉淀物 2.分散构造：分散构造：颗粒均匀、性质相近。砂、卵石等颗粒均匀、性质相近。砂、卵石等3.结核状构造：结核状构造：细料土中混有粗颗粒。细料土中混有粗颗粒。2022-3-472.1.3土的工程性质1.压缩性高2.强度低3.透水性大2022-3-482.2土的三相组成气气水水土粒土粒质量质量m体积体积Vmssm土粒质量土粒质量mwwm土中水质量土中水质量VssV土粒体积土粒体积VwwV土中水体积土

6、中水体积VaaV土中气体积土中气体积mwsmmm（土的总质量）（土的总质量）VvawvVVV（土中孔隙体积）（土中孔隙体积）VawsVVVV（土的总体积）（土的总体积）2022-3-491.固体+气体（液体=0）为干土，粘土呈坚硬状态2.固体+液体+气体为湿土，此时粘土多为可塑状态3.固体+液体（气体=0）为饱和土。 此时松散的粉细砂或粉土遇强烈地震，可能产生液化；粘土地基受建筑荷载作用发生沉降，有时需几十年才能稳定。2022-3-410土粒的矿物成分1. 原生矿物：原生矿物：物理风化物理风化2. 次生矿物：次生矿物：化学风化化学风化3. 腐殖质：腐殖质：土的压缩性增大，有机含量超过土的压缩性

7、增大，有机含量超过3%-5%3%-5%的的 土不宜作为建筑材料。土不宜作为建筑材料。2022-3-4111.土粒矿物组成矿物成分取决于矿物成分取决于母岩的矿物成分母岩的矿物成分和和风化作用风化作用固体颗粒固体颗粒矿物质矿物质有机质有机质原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物粘土矿物粘土矿物可溶盐可溶盐无定形氧化物胶体无定形氧化物胶体2022-3-412岩石岩石物理物理风化风化岩石破碎岩石破碎 化学成分不改变化学成分不改变原生矿物原生矿物 原生矿物原生矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物碎屑，它们主要存在于卵、砾、砂、粉各粒组中。碎屑，它们主要存

8、在于卵、砾、砂、粉各粒组中。. .例：石英、云母、长石等例：石英、云母、长石等特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点透水性较大、压缩性较低的特点2022-3-413化学化学风化风化成分改变成分改变溶滤带走、沉积残留部分原生矿物原生矿物 可溶性可溶性次生矿物次生矿物不可溶性不可溶性次生矿物次生矿物次生矿物是原生矿物在一定气候条件下经化学风化作用，使其进一步分解而形成一些颗粒更细小的新矿物。可溶性次生矿物又叫水溶盐，常见的有石盐、石膏等。不可溶性次生矿物又有次生二氧化硅、倍伴氧化物和粘土矿物（高岭石、蒙脱

9、石、伊利石（水云母）。2022-3-414v由微生物分解动植物残骸形成，分为未分解的动植物残体、有机残余物（泥炭）和腐殖质。v腐殖质含量在1.5%2%以上称为淤泥类土，压缩性极高，强度很低。v有机质含量5%的土称为有机质土。2022-3-415土粒的粒径级配1.土粒粒度与粒组v土粒的大小称为粒度，通常以粒径表示，以mm为单位。v介于一定粒度范围内的土粒，称为粒组。以mm表示。v划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。v粒组界限值力求服从简单的数学规律。200、60、2、0.075、0.005(mm)粘粒粘粒粉粒粉粒砂粒砂粒砾粒砾粒碎石碎石块石块石0.0050.075260200巨粒巨粒粗粒粗粒细粒细粒

10、2022-3-416粒组统称粒组名称粒径d范围（mm） 分析方法 主 要 特 征巨粒漂石（块石）粒 d200 直接测定 透水性很大，压缩性极小，颗粒间无粘结，无毛细水卵石（碎石）粒 60d200 粗粒砾粒粗砾 20d60 筛分法 透水性大，压缩性小，无粘性；毛细水上升高度不超过粒径大小细砾2d20砂粒粗砂0.5d2 中砂 0.25d0.5 细砂0.075d0.25 细粒粉粒 0.005d0.075 静水沉降原理 透水性小，压缩性中等，微粘性；毛细水上升高度较大较快，易冻胀粘粒 d0.005 透水性极弱，压缩性变化大，具粘性和可塑性；毛细水上升高度大，但慢2022-3-4172.粒度成分分析试验

11、v土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（是指土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数）表示，称为土的粒度成分或颗粒级配试验方法试验方法筛分法筛分法适用于适用于0.075mmd60mm沉降分析法沉降分析法适用于适用于d0.075mm（虹吸比重瓶法、移液管法、密度计法）2022-3-4182.粒度成分分析试验筛分法v用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置（如20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm）。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，即可求得各个粒组的相对含量。通过计算可得到小于某一筛孔直径土粒的累积重量及累计百分含量。2022-3-4192.粒

12、度成分分析试验利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量确定小于某粒径的土粒含量密度计法密度计法2022-3-4203.粒度成分分布曲线纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比比, ,横坐标表示土粒的粒径横坐标表示土粒的粒径( (对数坐标）对数坐标）29. 10 . 614. 084. 084. 039. 0,14. 060102301060603010dddCcddCuddd2022-3-421颗粒级配的描述 工程上常用工程上常用不均匀系不均匀系数数Cu描述颗粒级配的描述颗粒级配的不均匀程度不均匀程度

13、 1060ddCud10、d30、d60小于某粒径的小于某粒径的土粒含量为土粒含量为10%、 30%和和60%时所对应的粒径时所对应的粒径Cu愈大，表示土粒愈不均愈大，表示土粒愈不均匀。工程上把匀。工程上把Cu5的土视的土视为级配不良的土；为级配不良的土； Cu10的土视为级配良好的土的土视为级配良好的土 曲率系数曲率系数Cc描述颗粒级描述颗粒级配曲线整体形态，表明配曲线整体形态，表明某粒组是否缺失情况某粒组是否缺失情况 6010230dddCc对于砾类土或砂类土，同时满对于砾类土或砂类土，同时满足足Cu5和和Cc= =13时，定名为时，定名为良好级配砂或良好级配砾良好级配砂或良好级配砾 20

14、22-3-422土中水和土中气 土中水的含量明显地影响土的性质土中水的含量明显地影响土的性质( (尤其是粘性土尤其是粘性土) )。土中水除了一部分以结晶水的形式吸附于固体颗粒的晶土中水除了一部分以结晶水的形式吸附于固体颗粒的晶格内部外，还存在结合水和自由水格内部外，还存在结合水和自由水结合水结合水强结合水：强结合水：紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、几紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体 弱结合水：弱结合水：紧靠强结合水的外围形成的结合水膜，所受的紧靠强结合水的外围形成的结合水膜，所受的电场作用力随着与

15、颗粒距离增大而减弱电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱 自由水自由水存在于土粒电场影响范围以外，性质和普通水无异，能传存在于土粒电场影响范围以外，性质和普通水无异，能传递水压力，冰点为递水压力，冰点为0，有溶解能力，有溶解能力 以两种形式存在：以两种形式存在：毛细水、重力水毛细水、重力水2022-3-423土中的水土中的水矿物成分水矿物成分水结合水结合水重力水重力水毛细水毛细水矿物颗粒的一部分矿物颗粒的一部分孔隙水孔隙水自由水自由水弱结合水弱结合水强结合水强结合水2022-3-424土中气体土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为与大气连通的非封闭气体与大

16、气连通的非封闭气体和和与大气不连通的封闭气与大气不连通的封闭气体体1.非封闭气体：非封闭气体：受外荷作用时被挤出土体外，对土的受外荷作用时被挤出土体外，对土的性质影响不大性质影响不大 2.封闭气体：封闭气体：受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大的影响，使土的渗透性减小，弹性增大和延长土体受的影响，使土的渗透性减小，弹性增大和延长土体受力后变形达到稳定的历时力后变形达到稳定的历时 2022-3-4252.3土的物理性质指标v土的物理性质：三相的质量与体积之间的相互比例关系及

17、固、液二相相互作用表现出来的性质。v土的物理性质指标反映土的工程性质的特征,具有重要的实用价值。v三项基本物理性质指标：密度、土粒比重、含水率（实验室直接测定）v反应土的松密程度的指标：孔隙比和孔隙率。v反应土中含水程度的指标：含水率、饱和度v特定条件下土的密度：干密度和饱和密度2022-3-426气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V:单位体积土的质量（单位体积土的质量（g/cmg/cm3 3) ) awswsVVVmmVm测定方法：环刀法测定方法：环刀法一般情况下：粘性土一般情况下：粘性土1.81.82.2g/cm2.2g/cm3 3砂土砂土1.61.62.2g/cm

18、2.2g/cm3 3 腐殖土腐殖土1.51.51.7g/cm1.7g/cm3 31.土的密度和土的重度:单位体积土所受的重力（单位体积土所受的重力（g/cmg/cm3 3) ) 2022-3-427环刀的容积V=100或200cm3；环刀的质量m1；环刀和土的质量m2；Vmm:12土的密度环刀法环刀法密度的测定粘性土粘性土粉土粉土2022-3-428 现场挖试坑 挖出的试样称其质量 用塑料薄膜袋铺于坑内 注水与坑口平齐 注水量即为体积灌水法灌水法密度的测定卵石、砾石卵石、砾石原状砂原状砂2022-3-4292.土粒比重Gs或ds气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V土中固

19、体矿物的与同体积土中固体矿物的与同体积的的4时纯水的质量之比时纯水的质量之比 ( (无量纲）无量纲）ssssVmG土粒比重变化范围不大：一般，土粒比重变化范围不大：一般，砂类土砂类土:2.65:2.652.692.69；粉性土粉性土:2.70:2.702.712.71；粘性土粘性土:2.72:2.722.752.75测定方法：比重瓶法测定方法：比重瓶法s s土粒密度，单位体积土粒质量土粒密度，单位体积土粒质量w w 纯水在纯水在4 40 0C C时的密度，时的密度，1g/cm1g/cm3 32022-3-430比重瓶法比重瓶法土粒的质量dm比重瓶、水总质量bwm比重瓶、水、土总质量bwsmwT

20、bwsdbwdsddmmmmd dw wT TT T o oC C时纯水或中性液体的比重时纯水或中性液体的比重。土粒比重的测定15g100mL2022-3-431气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V表示土中含水的数量，为表示土中含水的数量，为土体中水的质量与固体矿土体中水的质量与固体矿物质量的比值。用百分数物质量的比值。用百分数表示表示%100%100sssmmmmm测定方法：烘干法测定方法：烘干法土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及然土层含水量变化范围较大，与土

21、的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。其所处的自然地理环境等有关。 3.含水率常见值：砂土：常见值：砂土：0 0-40-40；粘性土：；粘性土：20%-60%20%-60%2022-3-432称量盒质量m0；称量盒加湿土质量m1；称量盒加干土质量m2；%100mmmm :0221土的含水量含水率的测定2022-3-433气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv反应土的松密程度的指标：孔隙比土中孔隙体积与固体颗土中孔隙体积与固体颗粒体积之比粒体积之比 svVVe 砂土：砂土：0.5-1.00.5-1.0；粘性土：；粘性土：0.5-1.2.0.5-1.2.一般一般e

22、0.6e1.0e1.0的土的土是疏松的高压缩性土是疏松的高压缩性土确定方法：根据三个基本指标计算而得确定方法：根据三个基本指标计算而得2022-3-434气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv反应土的松密程度的指标：孔隙率土中孔隙体积与占总体土中孔隙体积与占总体积的百分含量积的百分含量%100VVnv孔隙比与孔隙率之间的关系孔隙比与孔隙率之间的关系-nneeen11或一般为一般为30%-50%30%-50%确定方法：根据三个基本指标计算而得确定方法：根据三个基本指标计算而得2022-3-435气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv反映土中含水

23、程度的指标：饱和度Sr水在孔隙中充满的程度水在孔隙中充满的程度%100vrVVS确定方法：根据三个基本指标换算而得确定方法：根据三个基本指标换算而得饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr= =0, ,饱和土饱和土Sr= =100%。砂土根据饱和度分为三种状态砂土根据饱和度分为三种状态: : Sr50%稍湿；稍湿； 50Sr80%很湿；很湿； Sr80%饱和饱和2022-3-436单位土体体积干土的质量单位土体体积干土的质量固体颗粒质量固体颗粒质量/ /土的总体积土的总体积气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv特定条件下土的干密

24、度d（重度）Vmsd常见值：常见值：1.3-2.0g/cm1.3-2.0g/cm3 3工程应用：用作填方工程（土坝、路基、人工压工程应用：用作填方工程（土坝、路基、人工压实地基），土体压实质量控制标准。实地基），土体压实质量控制标准。干密度越大，土体越密实干密度越大，土体越密实2022-3-437孔隙中全部充满水时，单孔隙中全部充满水时，单位土体体积的质量。位土体体积的质量。气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv特定条件下土的饱和密度sat(重度)VVmvssat孔隙中全部充满水的总质量孔隙中全部充满水的总质量 土体总体积土体总体积常见值：常见值：1.8-2.3g/c

25、m1.8-2.3g/cm3 32022-3-438气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv特定条件下土的浮重度r（有效重度）浮密度：浮密度：在地下水位以下，在地下水位以下，土单位体积内土粒质量与土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差同体积水的质量之差 wsatssVVm浮重度：浮重度：在地下水位以下，土体单位体积所受在地下水位以下，土体单位体积所受重力再扣除浮力。重力再扣除浮力。r = rsat - rw2022-3-439土的三相比例指标中的质量密度指标共有土的三相比例指标中的质量密度指标共有4个，土的密度个，土的密度，饱和密度饱和密度sat，干密度，干密度d，浮密

26、度，浮密度 (kg/m3), ,相应的重相应的重度也有度也有4个，土的重度个，土的重度 = =g g，饱和重度，饱和重度 sat= satg，干重，干重度度 d= dg g，浮重度，浮重度 = = g g (kN/m3)土单位体积的重力（即土的密度与重力加速度的土单位体积的重力（即土的密度与重力加速度的乘积）称为土的重力密度，简称重度乘积）称为土的重力密度，简称重度 。sat d sat d awswsVVVmmVmVmsdVVmvssatwsatssVVm2022-3-440气气水水土粒土粒2.2.3指标的换算dsw Vs11+1+e质量质量m体积体积VVv=edsw ds（1）w %100

27、vrVVS11ssssVmdsvVVe%100VVnvVmsdVVmss%100%100sssmmmmmawswsVVVmmVmVVmvssat推导：推导：edVmws1)1 (11edVmwssd假设：假设：w1=w ,Vs=1,则eVVeV 1wswsssddVmwsswdmmwswsdmmm)1 ( edVmVVSsWVwVwr换算关换算关系式：系式：1)1 (1wsdwsddeeedVVmwswVssat1)(edwswsat1) 1(eeVVnV12022-3-4412.2.3指标的换算【例】某土样经试验测得体积为某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为湿土质量为187g，烘干

28、后，干土质量为烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度若土粒的相对密度ds为为2.66，求该土样的含水量求该土样的含水量、密度密度、重度重度 、干重度干重度d 、孔隙、孔隙比比e、饱和重度、饱和重度sat和浮重度和浮重度 【解】解】%98.11167167187%100smm3/87. 1100187cmgVm3/7 .181087. 1mkNg3/7 .1610100167mkNgVmgsdd593. 0187. 1)1198. 01 (66. 21)1 (sde%7 .53593. 066. 21198. 0edSsr3/4 .10104 .20mkNwsat2022-3-442土的物

29、理指标物理性质指标物理状态指标土的松密和软硬无粘性土粘性土密实度液限、塑限、缩限、塑性指数、液性指数、活动度、灵敏度砂、卵石等单粒结构2022-3-443无粘性土的密实度 土的密实度土的密实度指单位体积土中固体颗粒的含量。指单位体积土中固体颗粒的含量。无粘性土的密实度与其工程性质有着密切关系。无粘性土的密实度与其工程性质有着密切关系。呈密实状态时，强度较大，呈密实状态时，强度较大，是良好的天然地基；是良好的天然地基；呈稍密、松散状态时则是软弱地基，呈稍密、松散状态时则是软弱地基，尤其是饱和尤其是饱和的粉、细砂，稳定性很差，易液化。的粉、细砂，稳定性很差，易液化。2022-3-444（1）用孔隙

30、比e为标准v优点：简单方便v缺点：要求采取原状砂样测定天然孔隙比，无法反映土的粒径级配的因素。密实度密实度砾石、粗砂、中砂砾石、粗砂、中砂 细砂、粉砂细砂、粉砂 密实密实中密中密稍密稍密松散松散e0.600.60e0.750.75e0.850.85e0.95e0.85e0.95e0.700.70e0.852022-3-445（2）以相对密度Dr为标准minmaxmaxeeeeDr相对密实度相对密实度Dr当当Dr=0=0时，时，e= = e emaxmax ，表示土处于最疏松状态表示土处于最疏松状态; ;当当Dr= =1时，时，e= = e eminmin ，表示土体处于最密实状态，表示土体处于

31、最密实状态Dr1/3疏松状态疏松状态1/3Dr2/3中密状态中密状态2/3Dr1密实状态密实状态优点：优点：计入土的级配因素，理论上计入土的级配因素，理论上比较完善。比较完善。缺点：缺点：天然孔隙比难以获取，且天然孔隙比难以获取，且e emaxmax, ,e eminmin的测定受人为影响较大。的测定受人为影响较大。以天然孔隙比e与同一种砂的最松状态也隙比emax和最密实状态孔隙比emin进行对比看e靠谁比较近2022-3-446（3）以标准贯入试验N为标准用卷扬机将质量为63.5kg的钢锤，提升76cm高度，让钢锤自由下落击在锤垫上，使贯入器贯入土中30cm所需锤击数，记为N。(p255图6

32、.9)反映土的贯入阻力的大小，即密实度的大小。密实度密实度按按N评定砂土密实度评定砂土密实度 松散松散稍密稍密中密中密密实密实N1010N1515N30N302022-3-447粘性土的物理状态指标v粘性土最主要的物理特征并非e、Dr，而是土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力，即稠度。v粘性土的稠度，反映土粒间的连结强度随着含水率高低而变化的性质。固态半固态固态半固态 可塑状态可塑状态 流动状态流动状态0 缩缩限限塑塑限限液液限限土中半固态不断蒸发水分，土中半固态不断蒸发水分，则体积继续逐渐缩小，直到则体积继续逐渐缩小，直到体积不再收缩时，对应土的体积不再收缩时，对应土的界限含水量。

33、用表示界限含水量。用表示S土由可塑状态土由可塑状态转为半固态的转为半固态的界限含水量界限含水量用表示用表示P土由可塑状态土由可塑状态转为流动状态转为流动状态的界限含水量的界限含水量用表示用表示L注：界限含水注：界限含水量都以百分数量都以百分数表示（省去表示（省去符号）符号）2022-3-448液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪下沉深度为下沉深度为17mm所对应的含水量为液限所对应的含水量为液限; ;下沉深度为下沉深度为2mm处所对应的含水量为塑限处所对应的含水量为塑限 2022-3-449塑性指数塑性指数塑性指数IP是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值(省去省去%)，即土即土处在可塑状态的含水量

34、变化范围处在可塑状态的含水量变化范围PLpI说明：说明：塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力力, ,即与土中粘粒含量有关。粘粒含量越多即与土中粘粒含量有关。粘粒含量越多, ,塑性指数塑性指数就越高就越高 在一定程度上，塑性指数综合反映了粘性土及其三相组成在一定程度上，塑性指数综合反映了粘性土及其三相组成的基本特性。在工程上常按塑性指数对粘性土进行分类的基本特性。在工程上常按塑性指数对粘性土进行分类 粉质粘土粉质粘土 10I1017172022-3-450液性指数液性指数液性指数IL是粘性是粘性土的天然含水量和塑限的差值土的天然含水量和塑限的差值与塑

35、性指数之比与塑性指数之比 PPpLPLII说明：说明：液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。当系。当IL0时时, ,P, ,土处于坚硬状态土处于坚硬状态; ;当当IL1时时, ,L, ,土处土处于流动状态；当于流动状态；当I IL L 在在0 01 1之间时，之间时， P 1.0I IL L0.750.75，得土处于软塑状态。，得土处于软塑状态。2022-3-452粘性土的活动度活动度活动度A是指是指塑性指数与胶粒（粒径塑性指数与胶粒（粒径0.002mm0.002mm的的颗粒）含量百分数之比值颗粒）含量百分数之比值 ，反映了所含矿物的活动性反映了所含矿物的活动性mIAP说明：说明：活动度可以把塑性指数很接近，但性质差异比较大的土活动度可以把塑性指数很接近，但性质差异比较大的土区分开来区分开来。如把塑性指数相近的高岭土（以高岭石类矿物为主。如把塑性指数相近的高岭土（以高岭石类矿物为主的土，的土，A=0.29A=0.29 ）和皂土（以蒙脱石类矿物为主的土，）和皂土（以蒙脱石类矿物为主的土，A=1.11A=1.11）区分开来。区分开来。粒径粒径0.002mm0.002mm的颗粒含量百分数的颗粒含量百分数不活动粘性土不活动粘性土A A0.0750.075正常粘性土正常粘性土 0.0750.075A