土力学13第二章

1、2.1 概述概述土的物理状态土的物理状态无粘性土的密实程度无粘性土的密实程度粉土的密实度和湿度粉土的密实度和湿度粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态2 2 土的物理性质及分类土的物理性质及分类土的物理性质指标土的物理性质指标( (三相间的比例关系三相间的比例关系) )力学特力学特性性影响影响决决定定土的三个组成相的体积土的三个组成相的体积和质量上的比例关系和质量上的比例关系2 2土的物性土的物性松密程度松密程度软硬程度软硬程度特点特点: 指标概念简单，数量很多指标概念简单，数量很多要点：要点：名称、概念或定义、符号、表达式、名称、概念或定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别单位或

2、量纲、常见值或范围、联系与区别定义定义基本方法基本方法:三相草图法三相草图法1. 三相草图（土的三相比例关系图）三相草图（土的三相比例关系图）WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm2 2 土的物性土的物性质量质量体积体积2.2 土的三相指标土的三相指标三相草图三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积 VVVVVVVavas Vm0mmmmmaas已知关系五个已知关系五个: :共有九个参数共有九个参数: V Vv Vs Va V / / ms m ma m剩下三个独立变量剩下三个独立变量物性指标的比例关系物性指标的比例关系: :可

3、假设任一参数为可假设任一参数为1对于饱和土对于饱和土, Va=0；对干土，对干土， V=0.剩下两个独立变量实验室测定实验室测定其它指标其它指标换算换算2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标基本物理性质试验基本物理性质试验为了确定三相草图诸量中的三个量，通为了确定三相草图诸量中的三个量，通常进行三个基本的物理性质试验：常进行三个基本的物理性质试验：F 土粒比重试验土粒比重试验F 土的密度试验土的密度试验F 土的含水量试验土的含水量试验2. 三个基本物理性质指标2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质

4、量质量体积体积（1）土粒相对密度）土粒相对密度ds（土粒比重）（土粒比重） s: 土粒的密度，单位体积土粒的质量土粒的密度，单位体积土粒的质量sssVm 单位单位: 无量纲无量纲Cwssd4C4w =1.0 g/cm3土粒比重在数值上等于土粒的密度土粒比重在数值上等于土粒的密度定义定义: 土粒的密度与土粒的密度与4C时纯蒸馏水的密度的比值，也称土粒比重时纯蒸馏水的密度的比值，也称土粒比重表达式表达式:C4w 4C时纯蒸馏水的密度，通常用时纯蒸馏水的密度，通常用 表示表示wwsssVmd所以：所以：2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标WaterAirSoilVaVwVsVvV

5、ma=0mwmsm质量质量体积体积（2）土的密度）土的密度vswsawswsVVmmVVVmmVm土的容重（也叫土的重度，或重力密度）土的容重（也叫土的重度，或重力密度）=g工程上更常用工程上更常用, 用于计算土的自重应力用于计算土的自重应力单位单位: kg/m3 或或 g/cm3或或 t/m3单位单位: kN/m3 一般范围一般范围: 1.602.20 g/cm3定义定义: 土单位体积的质量土单位体积的质量有时也称有时也称土的天然密度土的天然密度表达式表达式:相关指标相关指标:三相草图有助于直观三相草图有助于直观理解物性指标的概念理解物性指标的概念2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标

6、土的三相指标1 1 土的物性土的物性一一. . 物理性质指标物理性质指标WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积（3）土的含水量）土的含水量ssswmmmmm(%)w 定义定义: 土中水的质量与土粒质量之比土中水的质量与土粒质量之比, 用百分数表示用百分数表示注意注意: 其实是含水比其实是含水比, 可达到或超过可达到或超过100表达式表达式:1.4 土的物理指标土的物理指标v其他条件下的密度其他条件下的密度天然密度天然密度干密度干密度饱和密度饱和密度天然容重天然容重干容重干容重Vmsd g gdd VVmvwssat gsatsat浮容重浮容重wsat 有效

7、容重有效容重饱和容重饱和容重WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积单位单位: kg/m3 或或 g/cm3 或或 t/m3单位单位: kN/m3 定义定义: 土被完全烘干时的密度土被完全烘干时的密度, 等于单位等于单位体积内土粒的质量体积内土粒的质量表达式表达式:vswsVVmmVm浮密度浮密度定义定义: 土颗粒受水的浮力作用后，单位体积的质量，也叫有效密度。土颗粒受水的浮力作用后，单位体积的质量，也叫有效密度。wsatswsVVm土粒土粒de密度密度sssVm 2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标v表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含

8、量的指标孔隙比孔隙比孔隙率孔隙率( (孔隙度孔隙度) )svVVe . . 其它常用的物理性质指标其它常用的物理性质指标VV(%)nv 关系关系:e1en n1ne 在某种程度上反映土的松密在某种程度上反映土的松密定义定义: 土中孔隙体积与固体颗粒土中孔隙体积与固体颗粒体积之比体积之比, 无量纲无量纲表达式表达式:WaterAirSoilVaVwVsVvV体积体积定义定义: 土中孔隙体积与总体积土中孔隙体积与总体积之比之比, 用百分数表示用百分数表示表达式表达式:Vs=1Vv=eV=1+eWaterAirSoil体积体积三相草图可用于确定三相草图可用于确定物性指标之间的关系物性指标之间的关系2

9、 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标v表示土中含水程度的指标表示土中含水程度的指标swmm(%)w 含水量含水量饱和度饱和度vwrVVS WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积表达式表达式:定义定义: 土中水的体积与孔隙体积的比值土中水的体积与孔隙体积的比值饱和度表示饱和度表示孔隙中充满水的程度孔隙中充满水的程度Sr=0 : 干土干土Sr80%,饱和土饱和土Sr=1 : 完全饱和土完全饱和土工程上，对于工程上，对于砂土和粉土砂土和粉土2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标各种密度容重之间的大小关系：各种密度容重之间的大小

10、关系：dsat dsat天然密度天然密度干密度干密度饱和密度饱和密度Vm 天然容重天然容重干容重干容重Vmsd ggdd VVmvwssatgsatsat浮容重浮容重wsat 饱和容重饱和容重WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积wsatswsVVm浮密度浮密度2 2 土的物性土的物性2.2 土的三相指标土的三相指标算例算例1某一块试样在天然状态下的体积为某一块试样在天然状态下的体积为60cm3，称得其质称得其质量为量为108g，将其烘干后称得质量为将其烘干后称得质量为96.43g，根据试验根据试验得到的土粒比重得到的土粒比重Gs为为2.7，试求试样的天然

11、密度、干，试求试样的天然密度、干密度和含水率。密度和含水率。【解】（【解】（1）已知）已知V60cm3，m=108g，则得则得 =m/v=108/ 60=1.8g/cm3 d=ms/v=96.43/60=1.6g/cm3 （2）ms=96.43g，则则 mw=m-ms=10896.43=11.57g 于是于是 w= mwms11.5796.43=12%某一块试样在天然状态下的体积为某一块试样在天然状态下的体积为60cm3，称得其质称得其质量为量为108g，将其烘干后称得质量为将其烘干后称得质量为96.43g，根据试验根据试验得到的土粒比重得到的土粒比重Gs为为2.7，试求试样的孔隙比、孔隙，试

12、求试样的孔隙比、孔隙率和饱和度。率和饱和度。【解】【解】（3）已知已知Gs=2.7，则则s=2.7g/cm3 Vs= ms /s=96.43 /2.735.7cm3 Vv=V- Vs =60-35.724.3cm3 e=Vv/ Vs =24.3 /35.7=0.68 n= Vv/V24.3 /60=40.5 （4） Vw = mw/w=11.57 /1=11.57cm3 Sr= Vw/Vv=11.57 /24.348某一块试样在天然状态下的体积为某一块试样在天然状态下的体积为60cm3，称得其质称得其质量为量为108g，将其烘干后称得质量为将其烘干后称得质量为96.43g，根据试验根据试验得到

13、的土粒比重得到的土粒比重Gs为为2.7，试求试样的饱和密度。，试求试样的饱和密度。【解】【解】 （5）由）由(3)知知Vv=24.3cm3，则有，则有3/0 . 26013 .2443.96cmgVVmvwssat常用的物理性质指标间的换算关系：常用的物理性质指标间的换算关系：ww1令令1sVeVveV1wsssssdVmwsswdmmwsdm)1 ( edVmws1)1 (11 edVmwssd；1)1 (wsde；eedwssat1)(edws1) 1(；een1edSsr换换算算关关系系式式；edwsd1wsed11eedwssat1)(;1 nne1dwsde2 2 土的物性土的物性2

14、.2 土的三相指标土的三相指标要点要点从物理意义上理解指标间的关系从物理意义上理解指标间的关系不鼓励死记硬背不鼓励死记硬背必要时利用三相草图推导必要时利用三相草图推导充分利用充分利用“物性指标的比例关系，物性指标的比例关系，可假设任一质量参数或体积参数为可假设任一质量参数或体积参数为1”算例算例2-1某原状土样的密度为某原状土样的密度为1.85g/cm3,含水量为含水量为34%，土粒，土粒相对密度为相对密度为2.71，试求，试求 该土样的饱和密度、有效密度和该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导出公式再求解）。有效重度（先导出公式再求解）。算例算例2-2某饱和土体，土粒相对密度某饱和土体，

15、土粒相对密度ds=2.70,重度为重度为19.5kN/m3。试求：试求：1.根据题中已知条件，推导干重度的表达式；根据题中已知条件，推导干重度的表达式；2.根据所得表达式来计算该土的干重度。根据所得表达式来计算该土的干重度。小结小结物理性质指标物理性质指标土的三个组成相的体积和质土的三个组成相的体积和质量上的比例关系量上的比例关系松密程度松密程度软硬程度软硬程度特点特点: 指标概念简单，数量很多指标概念简单，数量很多要点：要点：名称、概念或定义、符号、表达式、名称、概念或定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别单位或量纲、常见值或范围、联系与区别定义定义基本方法基本方法:三相草

16、图法三相草图法室内测定的三个基本物理性质指标室内测定的三个基本物理性质指标土的密度土的密度、土粒的比重土粒的比重、土的含水量土的含水量三相草图有助于直观三相草图有助于直观理解物性指标的概念理解物性指标的概念其它常用的物理性质指标其它常用的物理性质指标v表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的指标v表示土中含水程度的指标表示土中含水程度的指标v表示土中密度和容重的指标表示土中密度和容重的指标三相草图可用于确定三相草图可用于确定物性指标之间的关系物性指标之间的关系2 2 土的物性土的物性土的物理状态土的物理状态无粘性土的密实程度无粘性土的密实程度粉土的密实度和湿度粉土的密实度和湿度粘性土的软硬状态

17、粘性土的软硬状态土的物理性质指标土的物理性质指标( (三相间的比例关系三相间的比例关系) )力学特力学特性性影响影响决决定定1. 粘性土的可塑性及界限含水量粘性土的可塑性及界限含水量2 2 土的物性土的物性黏性土的状态与含水量有关黏性土的状态与含水量有关粘性土粘性土含水量含水量较硬较硬变软变软流动流动2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征固态或固态或半固态半固态可塑状态可塑状态 流动状态流动状态 可塑性可塑性塑限塑限p液限液限l界线含水量界线含水量粘性土的含水量反映土中水的形态，一定程度上说明土的软硬程度。粘性土的含水量反映土中水的形态，一定程度上说明土的软硬程度。固态或固态或半固态半固态塑

18、态塑态 流态流态 强结合水膜最大，土从强结合水膜最大，土从半固态半固态过度到过度到可塑状态可塑状态的界限含水量的界限含水量出现自由水，土从出现自由水，土从可塑状态可塑状态过渡过渡到到流动状态流动状态的界限含水量的界限含水量强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水稠度状态稠度状态含水量含水量土中水的形态土中水的形态w缩限缩限s2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征图图1-19 碟式液限仪碟式液限仪 图图1.20 平衡锥式液限仪平衡锥式液限仪液限液限l测定方法：测定方法：碟式液限仪（欧美等国使用）碟式液限仪（欧美等国使用）平衡锥式液限仪（我国使用）也叫液、塑限联合测定

19、仪平衡锥式液限仪（我国使用）也叫液、塑限联合测定仪2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征表表1-13平衡锥式液限仪测液限平衡锥式液限仪测液限各个规范规定的沉入深度值各个规范规定的沉入深度值规范规定的锥入深度值规 范 名 称10mm建筑地基基础设计规范（GB5007）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）17mm土的工程分类标准（GB/T50145）公路土工试验规程（JTG E40-2007）公路公路 (JTG E40-2007)还规定：还规定：当锥当锥100g，锥角，锥角300，取锥入深度，取锥入深度20mm含水量含水量2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物

20、理特征黏性土的物理特征塑限塑限p测定方法：测定方法：搓条法或液限塑限联合测定法搓条法或液限塑限联合测定法搓条法搓条法：土条：土条3mm断裂时含水量断裂时含水量液限塑限联合测定法：液限塑限联合测定法：公路：锥公路：锥100g，锥角，锥角300，取塑，取塑限入土深度限入土深度hp对应含水量；对应含水量；其他：锥其他：锥76g，锥角，锥角300，取入土深度，取入土深度2mm对应含水量对应含水量2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征1 1 土的物性土的物性黏性土的可塑性指标除塑限、液限及缩限外，还有黏性土的可塑性指标除塑限、液限及缩限外，还有塑性指数、液性指数塑性指数、液性指

21、数2.黏性土的状态指标1.4 土的物理指标土的物理指标2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征pLpI定义式：定义式：塑性指数越大，土处于可塑状态的含水量范围越广。塑性指数越大，土处于可塑状态的含水量范围越广。塑性指数一定程度上反映了黏性土及其三相组成的基本特征塑性指数一定程度上反映了黏性土及其三相组成的基本特征塑性指数塑性指数常作为进一步划分黏性土的依据常作为进一步划分黏性土的依据n 粘性土：粘性土：塑性指数塑性指数Ip10的土的土 粉质粘土：粉质粘土：10I1017的土的土wpwwl记录记录Ip时，省去时，省去%pLpLI液性指数液性指数定义：定义：wpwwlIL1

22、坚硬坚硬可塑可塑流塑流塑0.00 0.250.25 - 0.750.75 1.00硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑1 1 土的物性土的物性1.4 土的物理指标土的物理指标2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征pLpI定义式：定义式：塑性指数塑性指数粘土中矿物颗粒的活动性粘土中矿物颗粒的活动性塑性指数相同的粘性土性质差异很大塑性指数相同的粘性土性质差异很大活动度（活性指数）活动度（活性指数）002. 0mppIA pm0.002: 粒径小于粒径小于0.002mm颗粒的质量占总土总质量的百分比颗粒的质量占总土总质量的百分比A 1.25非活性粘土非活性粘土正常粘土正常粘土活性粘土活

23、性粘土根据活性指数大小，从宏观上判断其矿物的成分。主要粘土矿物的活性指数范围：蒙脱石1-7，伊利石0.5-1，高岭石0.2-0.5。 工程上根据活性指数的大小分为： 1 1 土的物性土的物性3.黏性土的活动度2 2 土的物性土的物性2.3 黏性土的物理特征黏性土的物理特征uutqqS 03 uquq 相同含水量、密度相同含水量、密度粘性土的灵敏度粘性土的灵敏度 S St t 2 2土的物性土的物性2.3 2.3 黏性土的物理状态黏性土的物理状态=原状土原状土结构性结构性相同含水量相同含水量密度密度粉碎粉碎重塑重塑重塑土重塑土强度降低强度降低St11-22-44-88-1616粘性土粘性土不灵敏

24、不灵敏低灵敏低灵敏中等灵中等灵敏敏灵敏灵敏很灵敏很灵敏流动流动原状土的无侧限抗压强原状土的无侧限抗压强度度重塑土的无侧限抗压强重塑土的无侧限抗压强度度含水量不变，密度不变，因重塑而强度含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为恢复的现象，称为触变性触变性。土的触变性是土结构中联结形态发生变土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。表现。目前尚没有合理的描述土触变性的方法目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。和指标。粘性土的触变性粘性土的触变性 2 2

25、 土的物性土的物性2.3 2.3 黏性土的物理状态黏性土的物理状态已知粘性土的颗粒重度已知粘性土的颗粒重度s =27.5 kN/m3，液限为液限为40，塑限为塑限为22，饱和度为，饱和度为98%，孔隙比为，孔隙比为1.15，试计算塑，试计算塑性指数、液性指数及确定粘性土的状态。性指数、液性指数及确定粘性土的状态。算例算例3【解】【解】 根据液限和塑限可以求得塑性指数为根据液限和塑限可以求得塑性指数为18，土，土的含水量及液性指数可由下式求得的含水量及液性指数可由下式求得1.15 10 98%41%27.5wrseSw41 221.064022pLLpwwIww IL 1，故此粘性土为流塑状态。

26、故此粘性土为流塑状态。2 2 土的物性土的物性2.4 无粘性无粘性土的物理特征土的物理特征土的物理状态土的物理状态无粘性土的密实程度无粘性土的密实程度粉土的密实度和湿度粉土的密实度和湿度粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态土的物理性质指标土的物理性质指标( (三相间的比例关系三相间的比例关系) )力学特力学特性性影响影响决决定定e emaxmax与与e eminmin ：最大与最小孔隙比最大与最小孔隙比1. 砂土的密实状态砂土的密实状态密实度密实度如何衡量如何衡量? ?单位体积中固体颗粒含量的多少单位体积中固体颗粒含量的多少优点：优点：简单方便简单方便缺点：缺点：评价密实度时不够直观评价密实度时不

27、够直观 不能反映级配的影响不能反映级配的影响对对策策相对密度相对密度minmaxmaxreeeeD 孔隙比孔隙比e e或孔隙率或孔隙率n ne emaxmax: : 最大孔隙比；将最大孔隙比；将松散的风干土样通过松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度求得土的最小干密度再经换算得到最大孔再经换算得到最大孔隙比隙比e eminmin: : 最小孔隙比；最小孔隙比；将松散的风干土样将松散的风干土样装入金属容器内，装入金属容器内，按规定方法振动和按规定方法振动和锤击，直至密度不锤击，直至密度不再提高，求得土的再提高，求得土的最大

28、干密度再经换最大干密度再经换算得到最小孔隙比算得到最小孔隙比edwsd1砂土的密实状态指标砂土的密实状态指标 判别标准：判别标准： D Dr r = 0 , = 0 , 最松状态最松状态 0 0 D Dr r 1/3 , 1/3 , 松散状态松散状态 1/3 1/3 D Dr r 2/3 , 2/3 , 中密状态中密状态 2/32/3 D Dr r 1 1 , , 密实状态密实状态 D Dr r = 1 , = 1 , 最密状态最密状态相对密度相对密度minmaxmaxreeeeD dmindmaxdmaxdminddr)()(D 注意：注意：室内测得理论上的最大与最小孔隙比有时很困难室内测得

29、理论上的最大与最小孔隙比有时很困难edwsd12 2 土的物性土的物性2.4 无粘性无粘性土的物理特征土的物理特征评价无粘性土密实状态的另一种方法：评价无粘性土密实状态的另一种方法：2 2 土的物性土的物性2.4 无粘性无粘性土的物理特征土的物理特征 标准贯入试验（Standard Penetration Test） 标准贯入数 N 锤 重：63.5kg 落 距：760mm 打入深度：300mm2 2 土的物性土的物性2.4 无粘性无粘性土的物理特征土的物理特征判别标准：判别标准： N 10 , N 10 , 松散状态松散状态 10 N 15 , 10 N 15 , 稍密状态稍密状态 15 N

30、 30 , 15 30 , N 30 , 密实状态密实状态2 2 土的物性土的物性2.4 无粘性无粘性土的物理特征土的物理特征2.5 粉土的密实度和湿度 粉土是介于砂土和粘性土之间的土。 国际上对砾石颗粒以下的土粒分为： 20.075的砂粒（0.10.075的极细砂粒）、0.0750.005的粉粒、 0.1mm的砂粒含量较少。的砂粒含量较少。 塑性指数Ip10,粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%的土。工程性质：粉土是难以压实的，加固难度大。粉土的分布 黄土：孔隙中没水，具有大孔结构和湿陷性。 分布在陕、甘、宁、晋等地区。 饱和粉土：孔隙中充满水，易液化、地基承载力低。 分布在冲

31、积平原、沿海平原、湖积平原。 粉土的密实度分类粉土的密实度分类 粉土的湿度分类粉土的湿度分类小结小结细粒土的稠度状态指标细粒土的稠度状态指标: 液性指数液性指数IL稠度界限稠度界限稠度状态稠度状态含水量含水量土中水的形态土中水的形态塑性指数塑性指数液性指数液性指数定义定义判别标准判别标准2 2 土的物性土的物性2.4 无粘性无粘性土的物理特征土的物理特征无粘性土的密实状态指标无粘性土的密实状态指标: 相对密度相对密度Dr，锤击数，锤击数N 定义定义判别标准判别标准土的压实性土的压实性：在一定的含水率下，以人工或机械的方法，：在一定的含水率下，以人工或机械的方法， 使土能够压实到某种密实程度的性

32、质。使土能够压实到某种密实程度的性质。补充土的压实性补充土的压实性 室内：击实试验室内：击实试验 现场：碾压试验现场：碾压试验 击实试验 轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米3947cmV KgG5 . 2cmH5 .3025下，分三层击实32104cmV KgG5 . 4cmH7 .4556下，分5层击实土土击实仪土工试验方法标准土工试验方法标准（GB50123-1999） 轻型轻型:d5mm; V=947cm3, m=2.5kg，落高落高30.5cm， 分分3层层,每层每层 25击击 重型重型:d10的土的土 粉质粘土：粉质粘土：10I1017的土的土n 粉土：粉土：粒径大于粒径大于

33、0.075mm的颗粒含量小于的颗粒含量小于全质量全质量50%而塑性指数而塑性指数Ip 10的土的土IL1坚硬坚硬可塑可塑流塑流塑0.00 0.250.25 - 0.750.75 1.00硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑根据粒径小于根据粒径小于0.005mm的颗粒含量分为砂质粉土和的颗粒含量分为砂质粉土和粘质粉土粘质粉土同时根据孔隙比同时根据孔隙比e可对粉土的密实度进行划分可对粉土的密实度进行划分粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态粘性土按有机质含量粘性土按有机质含量已知某土的颗粒重度已知某土的颗粒重度s =27.5 kN/m3，液限为液限为40，塑，塑限为限为22，饱和度为，饱和度为98%，孔隙比为，孔隙

34、比为1.15，试计算塑性，试计算塑性指数、液性指数及确定土的土类和状态。指数、液性指数及确定土的土类和状态。算例算例4【解】【解】 根据液限和塑限可以求得塑性指数为根据液限和塑限可以求得塑性指数为18，大于，大于17，为粘土。土的含水量及液性指数可由下式求得，为粘土。土的含水量及液性指数可由下式求得1.15 10 98%41%27.5wrseSw41 221.064022pLLpwwIww IL 1，故此粘性土为流塑状态。故此粘性土为流塑状态。2.8 2.8 土的工程分类及野外鉴别土的工程分类及野外鉴别 在工程实践中，工程师经常根据目力判别与手感来描述土的颜色、湿度、组成物质、密实程度和软硬程

35、度，并进而判断与评价土的工程性状。 这种方法非常实用，在野外就可以得到对土的评价的初步概念，在工程勘察报告中也常记录了对土的野外描述，并用以分析判别试验结果的可靠性。 图图2.7 建筑工地常见的土层建筑工地常见的土层 图图2.8 施工现场淤泥施工现场淤泥 外表看到土的颜色，很大程度上反映了土的固相的成分及其含量。 红色、黄色和棕色一般表示土中含有较多的三氧化二铁，是在氧化条件下形成的土； 黑色则表示土中含有较多的有机质或锰的化合物，含有机质较多的土其工程性质一般比较差； 灰蓝色和灰绿色的土一般含有亚铁化合物，是在缺氧条件下形成的； 白色或灰白色则表示土中有机质较少，主要含石英或含高岭土等粘土矿物，含有石英的土有肉眼可见的石英颗粒； 含高岭土的夹层一般是软弱夹层，沿软弱夹层常可能产生滑坡。 湿度也会影响颜色的深浅，一般描述的是土处在潮湿状态的颜色。野外简易试验主要有下列内容：(1) 观察土的颜色、砂粒的多少、有无结核体以及其他包含物。(2) 用手指揉搓，分辨土中砂粒、粉粒及粘粒的多少。(3) 光泽反应：用小刀切开稍湿的土，并用小刀抹过土面，观察土面光泽及粗糙程度。 野外简易试验主要有下列内容： (4) 摇震试验：用含水率接近饱和的土搓成小球，放在手掌上左右反复摇晃，并以另一手掌击该手，如土球表面有水渗出，并呈现光泽，