表1-7 -
砂土定名
土的名称
砾砂 粒砂 中砂 细砂 粉砂
粒 组 含 量
粒径大于2mm的颗粒占全重 ～50% 的颗粒占全重25～ 粒径大于 的颗粒占全重 粒径大于0.5mm的颗粒占全重 的颗粒占全重50% 粒径大于 的颗粒占全重 粒径大于0.25mm的颗粒占全重 的颗粒占全重50% 粒径大于 的颗粒占全重 粒径大于0.075mm的颗粒占全重 的颗粒占全重85% 粒径大于 的颗粒占全重 粒径大于0.075mm的颗粒占全重 的颗粒占全重50% 粒径大于 的颗粒占全重
4.粉土 粉土 粉土的性质介于粘性土与砂土之间. 粉土的性质介于粘性土与砂土之间. 密实度:根据天然孔隙比的大小,可分为密实,中密, 密实度:根据天然孔隙比的大小,可分为密实,中密,稍 密. 湿度:根据饱和度分为三等:稍湿,很湿,饱和. 湿度:根据饱和度分为三等:稍湿,很湿,饱和. 工程性质:密实粉土性质好, 工程性质:密实粉土性质好,饱和稍密的粉土地震时易产 生液化,为不良地基. 生液化,为不良地基.
液性指数
IL
≤0
0<I L≤0.25
0.25<I L≤0.75
0.75<I L≤1.0
I L>1.0
六,土的分类
(一)土的工程分类:分为松软土,普通土,坚土,砂 土的工程分类:分为松软土,普通土,坚土, 砾坚土,软石,次坚石,坚石,特坚硬石等8类 级 砾坚土,软石,次坚石,坚石,特坚硬石等 类16级 (二)地基土的分类 1.岩石 岩石 工程性质:微风化的硬质岩石为最优良的地基. 工程性质:微风化的硬质岩石为最优良的地基.强风化的 软质岩石工程性质差. 软质岩石工程性质差. 2.碎石土 碎石土 定义:粒径d>2mm的颗粒含量超过 定义:粒径 的颗粒含量超过50%的土称碎石土. 的土称碎石土. 的颗粒含量超过 的土称碎石土 定名:粒径由大至小分漂石,块石,卵石,碎石,圆砾, 定名:粒径由大至小分漂石,块石,卵石,碎石,圆砾, 角砾六种,见表1- . 角砾六种,见表 -5.
ω ωp ω ωp = IL = 公式: 公式: ωL ω p Ip 液性指数是判别粘性土软硬状态的指标, 液性指数是判别粘性土软硬状态的指标,根据液性指数的
不同,可将粘性土划分为以下几种: 不同,可将粘性土划分为以下几种:
表1-5 状 态 坚 硬 硬 塑 粘性土状态的划分 可 塑 软 塑 流 塑
式中: 式中 土的最初可松性系数; 土的最初可松性系数 K s ――土的最初可松性系数; 最终可松性系数; 最终可松性系数 K s '――最终可松性系数; V1――土在天然状态下的体积,m3; 土在天然状态下的体积, 土在天然状态下的体积 V2――土挖出后在松散状态下的体积,m3; 土挖出后在松散状态下的体积, 土挖出后在松散状态下的体积 V3――土经压(夯)实后的体积,m3. 土经压( 实后的体积, 土经压 在土方工程中, ※ 在土方工程中,最初可松性系数用以计算挖方装运车辆及挖方机械的重 要参数;最终可松性系数是计算填方时所需填土方量的重要参数. 要参数;最终可松性系数是计算填方时所需填土方量的重要参数.
6,土的饱和重度( γ )
sa t
定义:土中孔隙完全被水充满时土的重度. 公式: γ = G + γ V
s w sa t V
土的饱和重度一般为18～23 7,土的孔隙比( e )
V
γ = ρ g ≈ 10kN / m
w w
3
kN / m 3
定义:土中孔隙体积与土粒体积之比.
VV 公式: e = Vs
小数表示
孔隙比是表示土的密实程度的一个重要指标.粘性土和 粉土的孔隙比变化较大.一般,<0.6的土是密实的,压缩 e 性小;e >1.0的土是疏松的,压缩性高.
8,土的孔隙率( n) 定义:土中孔隙体积与总体积之比.
VV 公式: n = × 100% V 9,土的饱和度(S r)
定义:土中水的体积与孔隙体积之比.用百分数表示
第一节
土的工程性质及பைடு நூலகம்类
土的生成与特性 土的三相组成 ※ 土的三相比例指标 ※ 无粘性土的密实度 ※ 粘性土的物理特性 土的分类 ※ 土的工程性质
一,土的生成与特性
(一)土的生成
不同的风化作用,形成不同性质的土. 不同的风化作用,形成不同性质的土.风化作用有 下列三种: 下列三种: 1.物理风化 总称无粘性土. 物理风化 总称无粘性土. 2.化学风化 岩石碎屑与水,氧气和二氧化碳等物 化学风化 岩石碎屑与水, 质接触,产生一种新的成份――次生矿物,总称为 次生矿物, 质接触,产生一种新的成份 次生矿物 粘性土. 粘性土. 3.生物风化 由动,植物和人类活动对岩体造成的 生物风化 由动, 破坏,称生物风化. 破坏,称生物风化.
试验证明:
最佳含水量约与土的塑限相近, 最佳含水量约与土的塑限相近,大致为 ωop = ω p ± 2 ;粉土 取14～18. ～ . 最佳含水量与压实能量有关,在填土压实程度不足时, 最佳含水量与压实能量有关,在填土压实程度不足时,可改 用大的压实能量补夯. 用大的压实能量补夯. 在同类土中颗粒级配对压实效果影响很大, 在同类土中颗粒级配对压实效果影响很大,不均匀的容易压 均匀的不容易压实. 实,均匀的不容易压实. 粘性土在最佳含水量时,压实到最大干密度, 粘性土在最佳含水量时,压实到最大干密度,其饱和度一般 左右. 在80%左右. 左右
3.砂土 砂土 定义:粒径 > 的颗粒含量不超过全重50%,且d> 定义:粒径d>2mm的颗粒含量不超过全重 的颗粒含量不超过全重 , > 0.075mm的颗粒超过全重 的颗粒超过全重50%的土,称砂土. 的土, 的颗粒超过全重 的土 称砂土. 定名:粒径由大到小分为砾砂,粗砂,中砂,细砂, 定名:粒径由大到小分为砾砂,粗砂,中砂,细砂,粉砂 五种,见表 - . 五种,见表1-7. 的土的I ★当砂土中,粒径小于0.075mm的土的 P>10时,应以 当砂土中,粒径小于 的土的 时 "含粘性土"定名,如含粘性土粒砂. 含粘性土"定名,如含粘性土粒砂. ★工程性质:常见的砾砂,粗砂,中砂为良好地基;粉细 工程性质:常见的砾砂,粗砂,中砂为良好地基; 砂要具体分析,如为饱和疏松状态,则为不良地基. 砂要具体分析,如为饱和疏松状态,则为不良地基.
3,现场标准贯入试验锤击数(N)判别; ,现场标准贯入试验锤击数( )判别; 4,野外鉴别 ,
emax e 判别公式: 判别公式: Dr = e emin
五,粘性土的物理特性
(一)界限含水量
定义:粘性土从一种状态到另一种状态的分界含水量. 定义:粘性土从一种状态到另一种状态的分界含水量. 种类:液限(ω L ),塑限( ω p),缩限( ω ) 种类:液限( ),塑限( ),缩限( s 塑限 缩限
2,土的相对密度(比重d s ,土的相对密度( ) 定义: 定义:土粒密度与40C时纯水密度之比.
m 1 ds = s 公式: 公式: Vs ρ w1 无量纲 ※数值上等于土粒密度,同一类土比重变化幅度较小.
试验测定方法: 试验测定方法:比重瓶法 3,土的含水量( ,土的含水量(
ω)
定义: 定义:土中水的质量与土粒质量之比(%). 公式: 公式 d s =
表1-5 -
碎石土定名
土的名称
漂石 块石 卵石 碎石 圆砾 角砾
颗粒形状
圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主
粒组含量
粒径大于200mm的颗粒超 的颗粒超 粒径大于 过全重50% 过全重 粒径大于20mm的颗粒超过 的颗粒超过 粒径大于 全重50% 全重 粒径大于2mm的颗粒超过 粒径大于 的颗粒超过 全重50% 全重
试验测定方法: 试验测定方法:烘干法
mw × 100% ms
※含水量是表示土湿度的一个重要指标.同一类土其强度随着含水量的 增大而降低,对粘性土,粉土影响较大,对粉砂,细砂稍有影响,对碎石 土等无影响.
4,土的重度(γ) ,土的重度( 定义: 定义:单位体积土所受的重力. 公式: 公式: γ = G = m g = ρg
三,土的三相比例指标
(一)实测指标
1,土的密度(ρ) ,土的密度( ) 定义:原土状态下,单位体积的土的质量. 定义:原土状态下,单位体积的土的质量. 公式: 公式: ρ = m
V
单位: 单位:g/cm3,t/m3 试验测定方法: 试验测定方法:环刀法 通常, 通常,砂土ρ=1.6～2.0 t/m3; 粘性土和粉土ρ=1.8～2.0 t/m3
(二)土的可松性
天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽然振动夯实, 天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽然振动夯实,仍然不能完全 复原,土的这种性质称为土的可松性.土的可松性用可松性系数表示, 复原,土的这种性质称为土的可松性.土的可松性用可松性系数表示, 即
V2 Ks = V1
V3 Ks '= V1
(二)土的特性
1.压缩性大 压缩性大 弹性模量(土称变形模量) 弹性模量(土称变形模量)饱和细砂的压缩性比 C20 混凝土大1600倍.粘性土压缩性往往比饱和细砂还要 倍 混凝土大 大. 2.强度低 强度低 土的强度指抗剪强度. 土的强度指抗剪强度. 3.透水性大 透水性大
二,土的三相组成
土由矿物固体颗粒,水和气体三部分组成, 土由矿物固体颗粒,水和气体三部分组成,称为土的 三相组成. 三相组成. 固体+气体(液体=0)为干土.干粘土坚硬,干砂松 固体+气体(液体= )为干土.干粘土坚硬, 散; 固体+液体+气体为湿土.湿的粘土多为可塑状态; 固体+液体+气体为湿土.湿的粘土多为可塑状态; 固体+液体(气体= )为饱和土. 固体+液体(气体=0)为饱和土.饱和粉细砂受震动 可能产生液化;饱和粘土地基沉降需很长时间才能稳 可能产生液化; 定.