土的类别和性质

土方工作的主要内容：主要工作：挖、运、填、压（平） 准备工作：施工排、降水辅助工作：土壁支护常见的土方工程：场地平整基坑（槽）及管沟开挖地下工程大型土方开挖 土方填筑学习单元1：认识土的工程性质学习单元2：计算土方工程量学习单元3： 土方开挖（施工排降水、基坑支护）学习单元4：填筑土方并压实萩9知识点一1了解土的分类及工程性质2. 掌握土方量计算、施工排降水方法、基坑支护方法3. 熟悉土方机械4. 掌握土方工程质量验收一HJf技能点】能看懂地质勘探报告，能在施工现场简单鉴别土的类别，会计算土方 工程量，会编制基坑降水施工方案，会编制土方开挖专项施工方案。学习重点：1. 施工降水的方法2. 基坑支护的方法学习难点：1.土方开挖专项施工方案的确定学习单元1:土的类别及土的工程性质工作任务1:判断土的类别一、根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。详细的分类，见岩土工程勘察规范GB50021-2001二、根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土等八大类。工作任务2：认识土的工程性质一、土的天然含水量二、土的天然密度三、土的干密度四、土的可松性五、土的渗透性一、土的天然含水量土的天然含水量是指土中水的质量与土的固体颗粒之间的质量比，以百分数表示。mw 土中水的质量；ms土中固体颗粒的质量土的含水量测定方法：把土样称量后放入烘箱内进行烘干(100-105 C),直至重量不在减少为止，称量。第 一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为烘干后土的质量ms，利用公式可计算出土 的天然含水量。土的含水量表示土的干湿程度。土的含水量：5%以内，干土；5-30%以内，潮湿土；大于30%，湿土。各类土的最佳含水量如下:砂土为 8%12%；粉土为 9% 15%；粉质粘土为12%-15% ；粘土为19%23%。工程意义：含水量对于挖土的难易，施工时边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。例：测定土的含水量时，用环刀法取样，如图1-1所示。土样取出后，放在天平上称量 质量300g，然后放入烘箱内进行烘干，烘干后质量为250g，已知环刀自重50g，求土的天 然含水量。解：土中固体颗粒的质量ms =250-50=200g土中水的质量mw =300-250=50g土的天然含水量：O = % X100% = -50 X100% = 25%二 m200环刀图1-1环刀法采 集土样示意图二、土的天然密度土的天然密度天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量，用p表示，即P=土 +水+气=m土的总体枳v图1-2土的密度一般用环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样中，上下端 用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即得到土的天然密度。三、土的干密度土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用p d表示，即m 土中固体颗粒的质量V土的天然体积e干密度工程意义：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度p d，从而可判断土是否达到要求的密实度。四、土的可松性土的最初可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不 能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。KS、KS 土的最初、最终可松性系数V1土在自然状态下的体积V2一土经开挖成松散状态下的体积V3土经压（夯）实后的体积6土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最 终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表1.1 所示。表11 土的可松性系数土的类别亶土的类别一类土1.081.171.011.03四类土1.261.451.061.20二类土1.141.241.021.05五类土1.301.501.101.30三类土1.241.301.041.07六类土1.451.501.281.30例：建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为3.0m2是坑深2.0m,底宽为 1.5m，地基为亚粘土，计算100延米长的基槽土方挖方量、填土量和弃土量。（边坡坡度 1： m=1 : 0.5； Ks=1.30，K/s =1.05）解：m一边坡坡度系数，m=B/HB=mH= 0.5 X 2=1.0m挖土体积=截面面积X长挖方量=.二(. + ) x 2 x 100 = 500 m 3 2基础体积=3.0 x 100 = 300 m3上古a日 500 300填方量=190 m 3r5弃土量=(500 -190) x 1.3 = 403 m 3五、土的渗透性土的渗透性是指土体被水透过的性质，水流通过土中孔隙的难易程度。V=KIK一渗透系数I一水力坡度I=h/Lh=H1-H2H1高水位H2低水位L一渗流路程图T4土的渗透性实验室测-_ h .Q = VA = KIA = K ALK QLK =hAQ一流水量V一渗流速度A土样横截面面积1抽水孔；2观察孔；3实际水位下降曲线；4裘布依理论曲线K值的现场抽水试验测定：对重大工程，宜采用现场抽水试验以获得较准确的值，其方法如图所示。在现场设置 一抽水孔，并距抽水孔为XI、X2处设两个观测井（三者位于一直线上），待抽水稳定后，测 得XI、X2处观测孔中的水深L1、L2,并由抽水孔中相应的抽水量Q，由下式求得K值1 一抽水孔；N一观察孔；3实际水位下降曲线；4 一裘布依理论曲线单汩JI结学习了土的工程分类知识，学会在施工现场用简易方法判别土的类别 认识了土的工程性质，了解了土的工程性质对土方施工的影响思考与训练1. 土按开挖的难易程度分几类？各类特征是什么？2. 简述土的可松性及其对土方施工的影响。