黏土颗粒 带负电
毛细水：水会因为毛细力作用，沿着
土颗粒之间形成的缝隙移动。
毛细水上升对地基、基础的影 响见课本P11
封
闭
土 中
气 体
的
气 体
游 离
气
体
会降低土的透水性和使土 不易压实，在长期压力作 用下会有很大的内压力， 会冲破土层造成意外沉陷
和大气相通，在受力时， 气体能很快从孔隙中逸出， 一般不影响土的性质。
B土:粒径小于0.075mm占总土质量 的42%,粒径大于0.075mm占总质量 的58%此土应命名为粉砂
原
生
土 中
矿 物
的
矿 物
次 生
矿
物
在岩石风化过程中，发生
物理变化保持了母岩
的矿物成分和晶体结构
如：石英、长石、云母、 角闪石等
在岩石风化过程中，发生
化学变化，而进一步
形成的产物
次生矿物的主要代表是黏土矿物 高岭石：亲水性差
百分数表示
ma=0 Air mw Water
m
Va VwVv V
ms Soil Vs
表达式:
w(%) mw m ms 100 %
ms
ms
含水量能否超过超过100％？
饱和密度ρsat与饱和容重γsat
定义：土中孔隙完全被水充满，土处于 饱和状态时单位体积土的质量或重量
sat
ms
w
V
VV
ma=0 Air
测 定 级
筛分法：适用于粒径大
于0.075mm粗粒组。
配
的
试 验
沉降分析法：适用于粒
方 径小于等于0.075mm细
法 粒组。
筛分法
用一套孔径不同的筛子，按从 上至下筛孔逐渐减小放置。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，然 后计算其占总土粒质量的百分 数
7
沉降分析法：
i
1
1000
土的容重(重度)
用于计算土的
γ=ρg
自重应力 单位: kN/m3
土粒相对密度
定义:土的质量与同体积4℃时纯水的质量
之比（无量纲）
表达式:
ds
ms
Vs (w )4c
s (w )4c
4C w
1g
cm 3
土粒比重在数值上等于
土粒的密度
土粒比重一般范围: 见课本P14
土的含水量
定义:土中水的质量与土粒质量之比,用
第二章 土的性质
土 固态矿物颗粒
的
物 孔隙中的水
质
组 成
孔隙中的气体
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用
重要影响
次要作用
粒度：土颗粒的大小（和矿物
土 成分等因素有关）
颗
粒 的
粒径：和土颗粒体积相等的球 体的直径。
大 小
粒组：将大小相近的土颗粒的 粒径合并成组，称为粒组
问题：以下两种土，哪种土的工程地质 特性较好？
占土样总质量的30%，该粒径称为
d30或连续粒径。
d60—小于某粒径的土颗粒的质量
占土样总质量的60%，该粒径称为
d60或限制粒径。
例：某组有10人，按成绩排名次，那么 类比于土力学中的连续粒径和限制粒径， 全组名次的d30，应该是（ ）全组 名次的d60，应该是（ ）
工 程 中 衡 量
不均匀系数：Cu
【例】某饱和土样经试验测得体积为
100cm3，饱和土质量为187g，烘干后
d 60 d10
Cu反映了土的粒径变化范围的大
小，Cu越大粒径变化范围越大，
累计曲线越平缓。
级 Cc反映了介于d60与d10之间的中
配 间粒径的含量情况，Cc越大累计
的 指 标
曲线的曲率越大。
曲率系数：Cc
d30 2
d d
工程中若能同时满足：Cu≥5，且
1≤Cc≤3的土，属于级配良好的土。
例：确定 a、b两种 土级配的 好坏
mw m
Water
Va Vv
Vw V
sat sat g
ms
Soil
Vs
浮密度 与 浮容重
定义：单位体积内土粒质量与同体积
水质量之差
sat
ms
w
V
VV
ms w V Vs
V
ms Vs w
V
sat w
g ' sat w
w 10 KN m3
标 土中水的质量和土颗粒的质量之比
土的密度(density)
定义: 土单位体积的质量
ma=0 Air
mw m
Water
Va VwVv V
ms Soil Vs
表达式:
m ms mw 质量 V Vs Vw Va
体积
单位: kg/m3 或 g/cm3
一般范围: 1.60—2.20 g/cm3
黏 土 矿
蒙脱石：亲水性强，是钻 孔用泥浆的主要成分。
物 伊利石：亲水性适中
强结合水
结
合
土 水 弱结合水
中
试
的 非 重力水
验
水结
可
合
测
水 毛细水
结合水：受分子引力、静电引力吸
附于土颗粒表面的水。→双电层理论
强结合水，靠近土粒表面，和土粒 表面的黏结很牢固，接近于固体
弱结合水，距离土 颗粒表面较远，电分 子力对他作用较小， 弱结合水的存在使土 具有塑性、黏性并影 响土的压缩性和强度
土 的 物 质 组 成
三 相 比 例 示 意 图
固态矿物颗粒 孔隙中的水 孔隙中的气体
ma=0
m
mw
Air Water
ms
Soil
Va
Байду номын сангаасVv
Vw
V
Vs
土的密度：
土 的
单位体积土的质量
基 土颗粒的相对密度：
本 土颗粒在温度为105~110℃时
物 理
烘至恒量的质量和同体积4℃的 纯水质量之比
指 含水量：
A、粒径基本一样的土
B、粒径有大有小的土
级配：土样中各粒组的干土质
量占土颗粒总质量的百分数
建筑地基基础设计规范中对砂土的划分
土的名称
粒组的含量
砾砂 粗砂
粒径>2mm颗粒含量占全重25%~50% 粒径>0.5mm颗粒含量超过全重50%
中砂 粒径>0.25mm颗粒含量超过全重50%
粉砂 粒径>0.075mm颗粒含量超过全重50%
【例】下图为某三种砂土A、B的颗粒
级配曲线,试按《地基规范》分类法确 定三种土的名称
图见下页
土的名称
粒组的含量
砾砂 粗砂
粒径>2mm颗粒含量占全重25%~50% 粒径>0.5mm颗粒含量超过全重50%
中砂 粒径>0.25mm颗粒含量超过全重50%
粉砂 粒径>0.075mm颗粒含量超过全重50%
A土:从A土级配曲线查得,粒径小于2mm 的占总土质量的67%，粒径大于2mm的 占总土质量的33%,满足粒径大于2mm占 总土质量25%～50%的要求,故此土应命
msi
1000
msi
s
w
msi
1000
i s
w w
s
8
d10—小于某粒径的土颗粒的质量
占土样总质量的10%，该粒径称为 d10或有效粒径。
例：全班有70人，按成绩排名次，那么 类比于土力学中的有效粒径，全班名次 的d10，应该是（ ）
A、第8名
B、第7名
C、第63名
D、第62名
d30—小于某粒径的土颗粒的质量