土的组成和结构、构造课件

工工 程程 地地 质质 学学昆明理工大学昆明理工大学 土木工程系土木工程系 张家明张家明工 程 地 质 学昆明理工大学 土木工程系 讲课学时安排讲课学时安排矿物与岩石：矿物与岩石：10地质构造：地质构造：2岩石与岩体工程地质性质：岩石与岩体工程地质性质：4土的工程性质及分类：土的工程性质及分类：4地下水：地下水：3工程地质问题：工程地质问题：3工程地质原位测试：工程地质原位测试：3工程地质勘察：工程地质勘察：3总学时：总学时：32讲课学时安排矿物与岩石：10总学时：32第四章第四章 土的工程性质和分类土的工程性质和分类4.4 4.4 土的成因类型特征土的成因类型特征土的成因类型特征土的成因类型特征4.1 4.1 土的组成与结构、构造土的组成与结构、构造土的组成与结构、构造土的组成与结构、构造4.2 4.2 土的物理力学性质及其描述指标土的物理力学性质及其描述指标土的物理力学性质及其描述指标土的物理力学性质及其描述指标4.3 4.3 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类4.5 4.5 特殊土的主要工程性质特殊土的主要工程性质特殊土的主要工程性质特殊土的主要工程性质第四章 土的工程性质和分类4.4 土的成因类型特征4.14.1 土的组成与结构、构造土的组成与结构、构造土土 是是 岩岩 石石在在 风风 化化 作作用用 下下 形形 成成的的 不不 同同 粒粒径径 的的 颗颗 粒粒在在 原原 地地 残残留留 或或 经经 过过不不 同同 搬搬 运运方方 式式，在在不不 同同 环环 境境中中 形形 成成 的的堆积物。堆积物。4.1 土的组成与结构、构造土是岩石在风化作用下形成的不同 由于原因及年代的差异，不同土的工程性质差异很大。由于原因及年代的差异，不同土的工程性质差异很大。由于原因及年代的差异，不同土的工程性质差异很大。由于原因及年代的差异，不同土的工程性质差异很大。4.1 土的组成与结构、构造土的组成与结构、构造 由于原因及年代的差异，不同土的工程性质差异很从从物物质质组组成成来来看看，土土由由作作为为主主骨骨架架的的矿矿物物或或岩岩石石颗颗粒粒（土土粒粒）、空空隙隙中中的的水水溶溶液液及及空空隙隙内内的的气气体体组组成成，其其中中，土土颗颗粒粒是是土土的的主主体体，但但空空隙隙水水及及其其含含量量对对（细细粒粒）土土的的性性质影响重大。质影响重大。4.1 土的组成与结构、构造土的组成与结构、构造从物质组成来看，土由作为主骨架的矿物或岩石颗粒（土粒）、空隙4.1.1 土的粒度成分土的粒度成分 （一）粒组划分（一）粒组划分 土土的的主主体体是是大大小小不不同同的的颗颗粒粒，颗颗粒粒的的大大小小以以直直径径（mm）表表示示，简简称称粒粒径径（或或粒粒度度）。介介于于一一定定粒粒径径范范围围内内的的土土粒粒为为一一个个粒粒组组；土土中中不不同同粒粒组组的的相相对对含含量量，称称为为土土的的粒粒度度成成分分（颗颗粒级配粒级配）。）。目目前前，对对于于粒粒组组划划分分还还没没有有统统一一的的标标准准，教材推荐的划分方案为：教材推荐的划分方案为：4.1.1 土的粒度成分粒组名称粒组名称粒径范围粒径范围（mm）一一 般般 特特 征征漂石或块石漂石或块石200渗透性强，无粘性，无毛细作用渗透性强，无粘性，无毛细作用渗透性强，无粘性，无毛细作用渗透性强，无粘性，无毛细作用卵石或碎石卵石或碎石20020圆砾圆砾或角砾或角砾粗粗2010渗透性强，无粘性，无毛细作用渗透性强，无粘性，无毛细作用渗透性强，无粘性，无毛细作用渗透性强，无粘性，无毛细作用中中105细52砂砂 粒粒粗粗20.5易透水，无粘性，无塑性，干燥时松易透水，无粘性，无塑性，干燥时松易透水，无粘性，无塑性，干燥时松易透水，无粘性，无塑性，干燥时松散；毛细作用弱散；毛细作用弱散；毛细作用弱散；毛细作用弱中中0.50.25细0.250.1极极细0.10.075粉粉 粒粒粗粗0.0750.01透水性较弱，湿时稍有粘性，无塑性透水性较弱，湿时稍有粘性，无塑性透水性较弱，湿时稍有粘性，无塑性透水性较弱，湿时稍有粘性，无塑性和膨胀性；饱和时易流动；毛细上升和膨胀性；饱和时易流动；毛细上升和膨胀性；饱和时易流动；毛细上升和膨胀性；饱和时易流动；毛细上升高度大；湿土震动时有水析现象高度大；湿土震动时有水析现象高度大；湿土震动时有水析现象高度大；湿土震动时有水析现象细0.010.005黏黏 粒粒200渗透 自然界中的各类土一般都是两个以上粒组的混合，其性质则漂石土：粒径大于漂石土：粒径大于漂石土：粒径大于漂石土：粒径大于200 mm200 mm的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的50%50%以上康定以上康定以上康定以上康定Photo Xu Zemin漂石土漂石土漂石土：粒径大于200 mm的颗粒含量超过总重量的50%以上漂石土：粒径大于漂石土：粒径大于漂石土：粒径大于漂石土：粒径大于200 mm200 mm的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的50%50%以上康定以上康定以上康定以上康定Photo Xu Zemin漂石土：粒径大于200 mm的颗粒含量超过总重量的50%以上Photo Xu Zemin块石土：粒径大于块石土：粒径大于块石土：粒径大于块石土：粒径大于200 mm200 mm的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的50%50%以上康定以上康定以上康定以上康定块石土块石土Photo Xu Zemin块石土：粒径大于200 mm卵石土：粒径大于卵石土：粒径大于卵石土：粒径大于卵石土：粒径大于20 mm20 mm的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的50%50%以上通化以上通化以上通化以上通化Photo Xu Zemin卵石土卵石土卵石土：粒径大于20 mm的颗粒含量超过总重量的50%以上卵石土作路基卵石土作路基-成都成都-2004/03/10Photo Xu Zemin卵石土作路基-成都-2004/03/10Photo Xu狭义碎石土狭义碎石土-四川康定四川康定碎石土碎石土碎石土碎石土：粒径大于：粒径大于：粒径大于：粒径大于20 mm20 mm的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的50%50%以上以上以上以上Photo Xu Zemin碎石土碎石土狭义碎石土-四川康定碎石土：粒径大于20 mm的颗粒含量超过狭义碎石土狭义碎石土-四川康定四川康定碎石土碎石土：粒径大于：粒径大于20 mm的颗粒含量超过总重量的的颗粒含量超过总重量的50%以上以上Photo Xu Zemin狭义碎石土-四川康定碎石土：粒径大于20 mm的颗粒含量超过砂土砂土砂土砂土-金沙江攀枝花段金沙江攀枝花段金沙江攀枝花段金沙江攀枝花段-2004/11/28-2004/11/28Photo Xu Zemin砂土砂土砂土-金沙江攀枝花段-2004/11/28Photo X砂土砂土砂土砂土-金沙江攀枝花段金沙江攀枝花段金沙江攀枝花段金沙江攀枝花段-2004/11/28-2004/11/28Photo Xu Zemin砂土-金沙江攀枝花段-2004/11/28Photo X粉土粉土-四川松潘四川松潘Photo Xu Zemin粉土粉土粉土-四川松潘Photo Xu Zemin粉土EXAMPLE 1滇池盆地滇池盆地淤泥质淤泥质(有机质有机质)粘土粘土粘土粘土EXAMPLE 1滇池盆地粘土理工大学白龙区理工大学白龙区2005/11/04-白龙家属区基坑边坡白龙家属区基坑边坡风干后呈灰白色风干后呈灰白色Photo Xu Zemin2005/11/04-白龙家属区基坑边坡风干后呈灰白色Pho风干后呈灰白色风干后呈灰白色颜色渐变颜色渐变2005/11/04-白龙家属区基坑边坡白龙家属区基坑边坡Photo Xu Zemin风干后呈灰白色颜色渐变2005/11/04-白龙家属区基坑边云南电视大学云南电视大学滇池盆地湖相淤质粘土滇池盆地湖相淤质粘土Photo Xu Zemin滇池盆地湖相淤质粘土Photo Xu Zemin滇池湖相淤质粉土滇池湖相淤质粉土Photo Xu Zemin滇池湖相淤质粉土Photo Xu Zemin2007/07/12昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）人工填土Photo Xu Zemin2007/07/12昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）人工填2007/07/12昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）Photo Xu Zemin2007/07/12昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）Pho2007/07/12昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）Photo Xu Zemin2007/07/12昆明大板桥新机场附近剖面（砖厂）PhoEXAMPLE 2云南红（粘）土云南红（粘）土EXAMPLE 2云南红（粘）土我家房后我家房后云南红粘土云南红粘土-我家房后我家房后Photo Xu Zemin云南红粘土-我家房后Photo Xu Zemin云南红粘土云南红粘土Photo Xu Zemin云南红粘土Photo Xu Zemin云南红粘土云南红粘土Photo Xu Zemin云南红粘土Photo Xu Zemin云南红粘土云南红粘土Photo Xu Zemin云南红粘土Photo Xu ZeminBSEM2：55 cm附近土体团粒；附近土体团粒；2400倍：倍：4607颗粒表面颗粒表面放大放大-可见结构致密的粘土矿物可见结构致密的粘土矿物Photo Xu ZeminBSEM2：55 cm附近土体团粒；2400倍：4607颗粒2005/4/15-昆明富民大营镇昆明富民大营镇Photo Xu Zemin2005/4/15-昆明富民大营镇Photo Xu Ze2006/3/18-昆明富民昆明富民Photo Xu Zemin2006/3/18-昆明富民Photo Xu Zemin云南红粘土的遇水崩解行为云南红粘土的遇水崩解行为-2005/11/04Photo Xu Zemin云南红粘土的遇水崩解行为-2005/11/04Photo 红土高原云南红土昆明新机场红土高原云南红土昆明新机场红土高原云南红土昆明新机场EXAMPLE 3成都粘土成都粘土EXAMPLE 3成都粘土成都粘土成都粘土-2004/03/10Photo Xu Zemin成都粘土-2004/03/10Photo Xu Zemi成都粘土成都粘土-2004/03/10Photo Xu Zemin成都粘土-2004/03/10Photo Xu Zemi1.6 cm成都粘土中的钙质结核成都粘土中的钙质结核-2004/03/10Photo Xu Zemin1.6 cm成都粘土中的钙质结核-2004/03/10Pho成都粘土成都粘土-2004/03/10Photo Xu Zemin成都粘土-2004/03/10Photo Xu Zemi过渡类型过渡类型-hybrid过渡类型-hybrid卵石土卵石土卵石土卵石土砂土砂土卵石质砂土卵石质砂土四川四川四川四川 松潘松潘松潘松潘 川主寺川主寺川主寺川主寺Photo Xu Zemin卵石土卵石土砂土卵石质砂土四川 松潘 川主寺Photo 2006-8-12-德国慕尼黑德国慕尼黑-列支敦士登高速公路列支敦士登高速公路-砂卵石作路基砂卵石作路基Photo Xu Zemin2006-8-12-德国慕尼黑-列支敦士登高速公路-砂卵石作粒度成分对土工程性质影响的实质：粒度成分对土工程性质影响的实质：1、土土颗颗粒粒大大小小不不同同，土土的的比比表表面面积积不不同同，则土粒与水汽作用的表面能大小不同；则土粒与水汽作用的表面能大小不同；2、不同大小颗粒的组成矿物成分不同；、不同大小颗粒的组成矿物成分不同；粒度成分对土工程性质影响的实质：土土的的粒粒度度成成分分是是通通过过土土的的粒粒度度分分析析试试验测定的。验测定的。对对于于直直径径在在0.075 mm以以上上的的粒粒组组（粗粗粒粒土土），可可以以用用筛筛分分法法测测定定；对对于于0.075 mm以以下下的的粉粉粒粒和和粘粘粒粒（无无法法做做筛筛子子），可以用可以用比重计法比重计法或或移液管法移液管法测定。测定。土的粒度成分是通过土的粒度分析试验测定的。筛子孔洞：筛子孔洞：20 2 0.5 0.25 0.1 0.075 mm 筛子孔洞：20 2 0.5 0.25 0.1 0.075 mPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminPhoto Xu ZeminLS13320 全自动激光粒度分析仪全自动激光粒度分析仪LS13320 全自动激光粒度分析仪土土的的粒粒度度分分析析成成果果-“颗颗粒粒级级配配累累积积曲曲线线”横横坐坐标标为为粒粒径径（mm），由由于于同同一一土土样样的的颗颗粒粒粒粒径径可可能能相相差差极极大大，因因此此，采采用用对对数数坐坐标标；纵纵坐坐标标表表示示小小于于某某粒粒径径的的土土的的累累积积百百分含量。分含量。曲曲线线越越陡陡，土土的的组组成成越越均均匀匀；曲曲线线平平缓缓，说说明明土土粒粒大大小小悬悬殊殊，各各个个粒粒度度的的都都有有，分分选选差，级配良好。差，级配良好。土的粒度分析成果-“颗粒级配累积曲线”颗粒级配累积曲线颗粒级配累积曲线颗粒级配累积曲线颗粒级配累积曲线曲线平缓，表示粒径大小相差悬殊，各种粒组的相对含量几乎一致，土粒不均匀，即级配良好。曲线陡峭，表示粒径大小相差不大，优势粒组明显，土粒均匀，即级配不好。颗粒级配累积曲线曲线平缓，表示粒径大小相差悬殊，各种粒组的相有有效效粒粒径径、限限定定粒粒径径及及不均匀系数、曲率系数不均匀系数、曲率系数 小小小小于于于于某某某某粒粒粒粒径径径径的的的的土土土土粒粒粒粒累累累累积积积积重重重重量量量量百百百百分分分分含含含含量量量量小小小小于于于于10%10%时时时时，相相相相应应应应的的的的粒粒粒粒径径径径被被被被称为称为称为称为有效粒径，以有效粒径，以有效粒径，以有效粒径，以d d1010表示表示表示表示；小小小小于于于于某某某某粒粒粒粒径径径径的的的的土土土土粒粒粒粒累累累累积积积积重重重重量量量量百百百百分分分分含含含含量量量量小小小小于于于于60%60%时时时时，相相相相应应应应的的的的粒粒粒粒径径径径被被被被称称称称为为为为限定粒径，以限定粒径，以限定粒径，以限定粒径，以d d6060表示表示表示表示。d10d60d30有效粒径、限定粒径及不均匀系数、曲率系数d10d60d30有有效效粒粒径径、限限定定粒粒径径及及不均匀系数、曲率系数不均匀系数、曲率系数 d d6060与与与与d d1010之之之之比比比比可可可可以以以以反反反反映映映映颗颗颗颗粒粒粒粒级级级级配配配配的的的的不不不不均均均均匀匀匀匀程程程程度度度度，称称称称为为为为不不不不均均均均匀匀匀匀系系系系数数数数-C Cu:u:C Cu u越越越越大大大大，土土土土粒粒粒粒越越越越不不不不均均均均匀匀匀匀，这这这这样样样样的的的的土土土土往往往往往往往往可可可可以以以以作作作作为为为为填填填填方方方方工工工工程程程程的的的的理理理理想想想想填填填填料料料料（但但但但要要要要看看看看d d6060）。工工工工程程程程上上上上一一一一般般般般将将将将C Cu5u10u10的的的的称称称称为不均匀的，级配良好。为不均匀的，级配良好。为不均匀的，级配良好。为不均匀的，级配良好。曲率系数曲率系数曲率系数曲率系数Cc=Cc=d d3030.d.d3030/（d d1010.d.d6060 ）CcCc值在值在值在值在1313之间的土级配较好。之间的土级配较好。之间的土级配较好。之间的土级配较好。d10d60d30有效粒径、限定粒径及不均匀系数、曲率系数d10d60d304.1.2 土的矿物成分土的矿物成分 一一一一般般般般来来来来说说说说，只只只只有有有有细细细细粒粒粒粒土土土土（如如如如粉粉粉粉土土土土、粘粘粘粘土土土土 ）等等等等才才才才进进进进行行行行矿矿矿矿物物物物成成成成分分分分分分分分析析析析；对对对对于于于于粗粗粗粗粒粒粒粒土土土土，只只只只要要要要说说说说明明明明砂砂砂砂、砾砾砾砾石石石石成成成成分分分分就就就就可可可可以以以以了了了了。土土土土体体体体中中中中的的的的矿矿矿矿物物物物可可可可以以以以分分分分为为为为以下几个大类：以下几个大类：以下几个大类：以下几个大类：（一）原生矿物（一）原生矿物（一）原生矿物（一）原生矿物 （二）不溶于水的次生矿物（二）不溶于水的次生矿物（二）不溶于水的次生矿物（二）不溶于水的次生矿物 （三）可溶岩类及易分解的矿物（三）可溶岩类及易分解的矿物（三）可溶岩类及易分解的矿物（三）可溶岩类及易分解的矿物 （四）有机质（四）有机质（四）有机质（四）有机质4.1.2 土的矿物成分 （一）原生矿物（一）原生矿物（一）原生矿物（一）原生矿物 如如如如石石石石英英英英、长长长长石石石石、角角角角闪闪闪闪石石石石、云云云云母母母母等等等等。他他他他们们们们是是是是组组组组成卵石、砾石、砂粒及粉粒的主要成分。成卵石、砾石、砂粒及粉粒的主要成分。成卵石、砾石、砂粒及粉粒的主要成分。成卵石、砾石、砂粒及粉粒的主要成分。（一）原生矿物（二）不溶于水的次生矿物（二）不溶于水的次生矿物（二）不溶于水的次生矿物（二）不溶于水的次生矿物 粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石及水云母粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石及水云母粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石及水云母粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石及水云母等。等。等。等。次生次生次生次生SiOSiO2 2及铁、铝的氧化物（倍半氧化物）等。及铁、铝的氧化物（倍半氧化物）等。及铁、铝的氧化物（倍半氧化物）等。及铁、铝的氧化物（倍半氧化物）等。（二）不溶于水的次生矿物（三）可溶盐类（三）可溶盐类（三）可溶盐类（三）可溶盐类 易溶盐类：易溶盐类：易溶盐类：易溶盐类：NaClNaCl，CaClCaCl2 2，NaNa2 2SOSO4 4及及及及NaNa2 2COCO3 3等（干旱地区土）等（干旱地区土）等（干旱地区土）等（干旱地区土）中溶盐类：中溶盐类：中溶盐类：中溶盐类：CaSOCaSO4 4等。等。等。等。难溶盐类：常以结核形式出现的难溶盐类：常以结核形式出现的难溶盐类：常以结核形式出现的难溶盐类：常以结核形式出现的CaCOCaCO3 3等等等等（三）可溶盐类 易易易易溶溶溶溶盐盐盐盐类类类类极极极极易易易易被被被被大大大大气气气气降降降降水水水水或或或或地地地地下下下下水水水水溶溶溶溶滤滤滤滤出出出出来来来来，所所所所以以以以分分分分布布布布范范范范围围围围较较较较窄窄窄窄，但但但但在在在在干干干干旱旱旱旱气气气气候候候候区区区区和和和和地地地地下下下下水水水水排排排排泄泄泄泄不不不不良良良良地地地地区区区区，它它它它是是是是地地地地表表表表上上上上层层层层土土土土中中中中的的的的典典典典型型型型性性性性产产产产物物物物，即即即即形形形形成成成成盐盐盐盐碱碱碱碱土土土土和和和和盐渍土盐渍土盐渍土盐渍土。可可可可溶溶溶溶盐盐盐盐类类类类对对对对土土土土的的的的工工工工程程程程性性性性质质质质影影影影响响响响机机机机制制制制：含含含含盐盐盐盐土土土土浸浸浸浸水水水水后后后后盐盐盐盐类类类类被被被被溶溶溶溶解解解解后后后后，使使使使土土土土的的的的粒粒粒粒间间间间连连连连结结结结消消消消弱弱弱弱，甚甚甚甚至至至至消消消消失失失失，并并并并同同同同时时时时增增增增大大大大土土土土的的的的孔孔孔孔隙隙隙隙性性性性，从从从从而而而而降降降降低低低低土土土土体体体体的的的的强强强强度度度度和和和和稳稳稳稳定定定定性，增大其压缩性。性，增大其压缩性。性，增大其压缩性。性，增大其压缩性。易溶盐类极易被大气降水或地下水溶滤出来，所以（四）有机质（四）有机质（四）有机质（四）有机质 有有机机质质是是指指存存在在于于土土壤壤中中的的所所有有含含碳碳的的有有机机物物，包包括括各各种种动动植植物物残残体体，微微生生物物体体及及其其分分解解和和合合成成的的各类有机物质。各类有机物质。有有机机质质对对土土的的工工程程性性质质的的影影响响实实质质在在于于：有有机机质质有有更更强强的的胶胶体体性性质质和和更更高高的的亲亲水水性性、疏疏水水性性或或斥斥水性。水性。有有机机质质对对土土的的工工程程性性质质的的影影响响程程度度取取决决于于：有有机质种类、有机质含量、含水率和分布格局。机质种类、有机质含量、含水率和分布格局。（四）有机质 有机质是指存在于土壤中的所有含碳4.1.3 土中的水土中的水&气气土中水土中水H2O是强极性分子是强极性分子4.1.3 土中的水&气土中水H2O是强极性分子（土粒表面结合水）结合水强结合水弱结合水（吸着水）（薄膜水）非结合水液态水气态水固态水毛细水重力水（自由水）土中水存在于土粒矿物结构格架内部或参与矿物晶格构成的水-矿物内部结合水和结晶水，它只有在高温（140-700）下才能化为气态水而与土粒分离。（土粒表面结合水）结合水强结合水弱结合水（吸着水）（薄膜水）一、结合水一、结合水 受受固固体体表表面面引引力力大大于于自自身身重重力力的的那那部部分分水水为为结结合合水水。分分为为强强结结合合水水和和弱结合水弱结合水：强强结结合合水水：紧紧靠靠土土粒粒表表面面的的结结合合水水。厚厚度度小小，只只有有数数千千个个水水分分子子层层。不不能能传传递递静静水水压压力力，没没有有溶溶解解能能力力，具具有有抗抗剪剪强强度度，密密度度为为1.22.4 1.22.4 g/cm3g/cm3，不能自由移动。，不能自由移动。弱弱结结合合水水：强强结结合合水水外外围围的的结结合合水水膜膜。厚厚度度比比强强结结合合水水大大得得多多，是是结结合水的主体。不能传递静水压力，没有溶解能力，可以缓慢向外围移动。合水的主体。不能传递静水压力，没有溶解能力，可以缓慢向外围移动。一、结合水双电层双电层电位电位电动电位电动电位扩散层厚度越大，土扩散层厚度越大，土的膨胀性、压缩性越的膨胀性、压缩性越高，强度越低。高，强度越低。双电层电位电动电位扩散层厚度越大，土的膨胀性、压缩性越高，强毛细水：毛细水：在在地地下下水水饱饱水水带带与与包包气气带带的的界界面面附附近近，因因毛毛细细作作用用而而形成的一部分地下水。形成的一部分地下水。毛细水：重力水：重力水：在在重重力力作作用用下下能能够够自自由由流流动动的的水水，即即，通通常常所所说说的的地地下下水水。重重力力水水流流动动时时，具具有有机机械械潜潜蚀蚀和和对对可可溶溶盐盐的的溶溶蚀蚀作作用。重力水是地下水资源的主要来源。用。重力水是地下水资源的主要来源。重力水：4.1.4 土的结构和构造土的结构和构造 在在在在黏黏黏黏性性性性土土土土中中中中，土土土土粒粒粒粒间间间间除除除除有有有有结结结结合合合合水水水水膜膜膜膜形形形形成成成成的的的的联联联联结结结结（水水水水胶胶胶胶联联联联结结结结）外外外外，往往往往往往往往还还还还有有有有其其其其他他他他盐盐盐盐类类类类结结结结晶晶晶晶、凝胶薄膜等联结存在。凝胶薄膜等联结存在。凝胶薄膜等联结存在。凝胶薄膜等联结存在。（一）土的结构（一）土的结构（一）土的结构（一）土的结构 （二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造4.1.4 土的结构和构造 （一）土的结构（一）土的结构（一）土的结构（一）土的结构1 1、定定定定义义义义：土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒本本本本身身身身的的的的特特特特点点点点（颗颗颗颗粒粒粒粒大大大大小小小小、形形形形状状状状和和和和磨磨磨磨圆圆圆圆度度度度及及及及表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度）和和和和颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间相相相相互互互互关关关关系系系系（粒粒粒粒间排列及其联结性质）的综合特征。间排列及其联结性质）的综合特征。间排列及其联结性质）的综合特征。间排列及其联结性质）的综合特征。2 2、分分分分类类类类：单单单单粒粒粒粒（散散散散粒粒粒粒）结结结结构构构构+集集集集合合合合体体体体（团团团团聚聚聚聚）结结结结构构构构取取取取决决决决于于于于土土土土的的的的颗颗颗颗粒粒粒粒组组组组成成成成、矿矿矿矿物物物物成成成成分分分分及及及及所所所所处处处处环环环环境条件。境条件。境条件。境条件。（一）土的结构单粒结构特征单粒结构特征单粒结构特征单粒结构特征1 1、单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构（为为为为散散散散粒粒粒粒结结结结构构构构），是是是是碎碎碎碎石石石石（卵卵卵卵石石石石）、砾石类土砾石类土砾石类土砾石类土和和和和砂土等无黏性土砂土等无黏性土砂土等无黏性土砂土等无黏性土的基本结构形式。的基本结构形式。的基本结构形式。的基本结构形式。2 2、单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构对对对对土土土土的的的的工工工工程程程程性性性性质质质质影影影影响响响响主主主主要要要要在在在在于于于于其其其其松松松松密程度。密程度。密程度。密程度。单粒结构特征集合体结构特征集合体结构特征集合体结构特征集合体结构特征1 1、集集集集合合合合体体体体结结结结构构构构（团团团团聚聚聚聚结结结结构构构构、紊紊紊紊凝凝凝凝结结结结构构构构）是是是是黏黏黏黏性性性性土所特有的。土所特有的。土所特有的。土所特有的。2 2、分类：蜂窝状结构、分类：蜂窝状结构、分类：蜂窝状结构、分类：蜂窝状结构+紊状结构。紊状结构。紊状结构。紊状结构。3 3、蜂蜂蜂蜂窝窝窝窝状状状状结结结结构构构构（聚聚聚聚粒粒粒粒结结结结构构构构）：它它它它是是是是由由由由较较较较粗粗粗粗黏黏黏黏粒粒粒粒和和和和粉粉粉粉粒粒粒粒的的的的单单单单个个个个颗颗颗颗粒粒粒粒之之之之间间间间以以以以面面面面-点点点点、边边边边-点点点点或或或或边边边边-边边边边受受受受异异异异性性性性电电电电引引引引力力力力和和和和分分分分子子子子引引引引力力力力连连连连结结结结组组组组合合合合而而而而成成成成的的的的疏疏疏疏松松松松多多多多孔孔孔孔结构。结构。结构。结构。集合体结构特征土的组成和结构、构造课件集合体结构特征集合体结构特征集合体结构特征集合体结构特征4 4、紊紊紊紊状状状状结结结结构构构构（聚聚聚聚粒粒粒粒紊紊紊紊凝凝凝凝结结结结构构构构、二二二二级级级级蜂蜂蜂蜂窝窝窝窝状状状状结结结结构构构构）：主主主主要要要要由由由由更更更更小小小小黏黏黏黏粒粒粒粒连连连连结结结结形形形形成成成成，是是是是上上上上述述述述蜂蜂蜂蜂窝窝窝窝状状状状的的的的若若若若干干干干聚聚聚聚粒粒粒粒之之之之间间间间，以以以以面面面面-边边边边或或或或边边边边-边边边边连连连连结结结结组组组组合合合合而而而而成成成成的的的的更更更更疏松、孔隙体积更大的结构。疏松、孔隙体积更大的结构。疏松、孔隙体积更大的结构。疏松、孔隙体积更大的结构。5 5、集集集集合合合合体体体体结结结结构构构构形形形形成成成成机机机机制制制制：a a、由由由由带带带带不不不不同同同同电电电电荷荷荷荷的的的的颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间相相相相互互互互吸吸吸吸引引引引而而而而连连连连结结结结组组组组合合合合；b b、由由由由于于于于同同同同一一一一种种种种颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的面面面面-边边边边、面面面面-点点点点之之之之间间间间分分分分布布布布不不不不同同同同的的的的电电电电荷荷荷荷，而而而而形形形形成成成成连连连连结结结结；c c、由由由由带带带带相相相相同同同同电电电电荷荷荷荷颗颗颗颗粒粒粒粒借借借借助助助助粒粒粒粒间间间间反反反反粒粒粒粒子子子子层层层层形形形形成连结。成连结。成连结。成连结。集合体结构特征土的组成和结构、构造课件集合体结构特征集合体结构特征集合体结构特征集合体结构特征6 6、集合体结构土体的特征：、集合体结构土体的特征：、集合体结构土体的特征：、集合体结构土体的特征：a a、孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度很很很很大大大大，而而而而各各各各单单单单独独独独孔孔孔孔隙隙隙隙的的的的直直直直径径径径很很很很小小小小，土土土土体压缩性很大；体压缩性很大；体压缩性很大；体压缩性很大；b b、水水水水容容容容度度度度、含含含含水水水水量量量量很很很很大大大大，水水水水分分分分以以以以结结结结合合合合水水水水为为为为主主主主，排水困难，故压缩过程缓慢；排水困难，故压缩过程缓慢；排水困难，故压缩过程缓慢；排水困难，故压缩过程缓慢；c c、具有很大的易变性、具有很大的易变性、具有很大的易变性、具有很大的易变性不稳定性。不稳定性。不稳定性。不稳定性。外外外外界界界界条条条条件件件件对对对对集集集集合合合合体体体体结结结结构构构构的的的的影影影影响响响响很很很很大大大大，故故故故集集集集合合合合体结构又被称为体结构又被称为体结构又被称为体结构又被称为易变结构易变结构易变结构易变结构。集合体结构特征7 7、软软黏性土的黏性土的黏性土的黏性土的触变性触变性触变性触变性和和和和灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度软软软软黏黏黏黏性性性性土土土土的的的的触触触触变变变变性性性性：土土土土体体体体经经过过扰扰动动（如如如如振振振振动动、搅搅拌拌拌拌、搓搓搓搓揉揉揉揉等等等等）致致致致使使使使结结构构构构破破破破坏坏坏坏时时，土土土土体体体体强强强强度度度度剧剧烈烈烈烈减减减减小小小小，但但但但如如如如将将将将受受受受过过扰扰动动的的的的土土土土体体体体静静静静置置置置一一一一定定定定的的的的时时间间，则则该该土土土土体体体体强强强强度度度度将将将将又又又又随随随随静静静静置置置置时时间间的的的的增增增增大大大大，而而而而逐逐逐逐渐渐有有有有所所所所增增增增长长、恢复的特性。、恢复的特性。、恢复的特性。、恢复的特性。一般用灵敏度来评价软黏土的触变性一般用灵敏度来评价软黏土的触变性一般用灵敏度来评价软黏土的触变性一般用灵敏度来评价软黏土的触变性：保保保保持持持持天天天天然然然然结结构构构构和和和和含含含含水水水水量量量量的的的的软软黏黏黏黏土土土土的的的的无无无无侧侧限限限限抗抗抗抗压压强强强强度度度度和和和和十字剪切十字剪切十字剪切十字剪切强强强强度；度；度；度；同同同同上上上上土土土土体体体体，结结构构构构破破破破坏坏坏坏时时的的的的无无无无侧侧限限限限抗抗抗抗压压强强强强度度度度和和和和十十十十字字字字剪剪剪剪切切切切强强强强度；度；度；度；低灵敏度：低灵敏度：低灵敏度：低灵敏度：1S1St t22；中灵敏度：；中灵敏度：；中灵敏度：；中灵敏度：2S2447、软黏性土的触变性和灵敏度 （二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造1 1、定义、定义、定义、定义：整个土层构成的不均匀性特征的总和。：整个土层构成的不均匀性特征的总和。：整个土层构成的不均匀性特征的总和。：整个土层构成的不均匀性特征的总和。2 2、研究土体构造特征的重要意义、研究土体构造特征的重要意义、研究土体构造特征的重要意义、研究土体构造特征的重要意义：a a、土土土土体体体体构构构构造造造造特特特特征征征征反反反反映映映映土土土土体体体体在在在在力力力力学学学学性性性性质质质质和和和和其其其其他他他他工工工工程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性；程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性；程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性；程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性；b b、土土土土体体体体的的的的构构构构造造造造特特特特征征征征是是是是决决决决定定定定勘勘勘勘探探探探、取取取取样样样样或或或或原原原原位位位位测测测测试布置方案和数量的重要因素之一。试布置方案和数量的重要因素之一。试布置方案和数量的重要因素之一。试布置方案和数量的重要因素之一。（二）土的构造3 3、碎石土主要构造、碎石土主要构造、碎石土主要构造、碎石土主要构造：a a、粗粗粗粗石石石石状状状状构构构构造造造造：是是是是由由由由相相相相互互互互挤挤挤挤靠靠靠靠着着着着的的的的粗粗粗粗大大大大碎碎碎碎屑屑屑屑形形形形成骨架，外表很像成骨架，外表很像成骨架，外表很像成骨架，外表很像“干砌石干砌石干砌石干砌石”；b b、假假假假斑斑斑斑状状状状构构构构造造造造：在在在在较较较较细细细细颗颗颗颗粒粒粒粒组组组组成成成成的的的的土土土土体体体体中中中中，混混混混杂杂杂杂着着着着一一一一些些些些较较较较粗粗粗粗或或或或粗粗粗粗大大大大碎碎碎碎屑屑屑屑，而而而而粗粗粗粗大大大大碎碎碎碎屑屑屑屑互互互互不不不不接接接接触触触触，不能形成骨架。不能形成骨架。不能形成骨架。不能形成骨架。3、碎石土主要构造：土的组成和结构、构造课件 （二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造4 4、砂土和砂质粉土主要构造、砂土和砂质粉土主要构造、砂土和砂质粉土主要构造、砂土和砂质粉土主要构造：a a、透镜体构造；、透镜体构造；、透镜体构造；、透镜体构造；b b、粒度较均匀的交错层构造；、粒度较均匀的交错层构造；、粒度较均匀的交错层构造；、粒度较均匀的交错层构造；（二）土的构造 （二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造（二）土的构造5 5、黏性土主要构造、黏性土主要构造、黏性土主要构造、黏性土主要构造：层状构造、显微层状构造和各种裂隙、节理构造层状构造、显微层状构造和各种裂隙、节理构造层状构造、显微层状构造和各种裂隙、节理构造层状构造、显微层状构造和各种裂隙、节理构造 （二）土的构造4.2.1 土的三相比例指标土的三相比例指标4.2.1 土的三相比例指标（1 1）土的颗粒相对密度土的颗粒相对密度土的颗粒相对密度土的颗粒相对密度d ds s土土土土粒粒粒粒重重重重量量量量与与与与同同同同体体体体积积积积的的的的44时时时时水水水水的的的的重重重重量量量量之之之之比比比比，称称称称为为为为颗颗颗颗粒粒粒粒相对密度相对密度相对密度相对密度dsds，它在数值上为单位体积土粒的重量，它在数值上为单位体积土粒的重量，它在数值上为单位体积土粒的重量，它在数值上为单位体积土粒的重量。颗颗粒粒粒粒相相相相对对密密密密度度度度决决决决定定定定于于于于土土土土的的的的矿矿物物物物成成成成分分分分、它它它它的的的的数数数数值值一一一一般般般般为为2.62.72.62.7之之之之间间。有有有有机机机机质质土土土土为为2.42.52.42.5；泥泥泥泥炭炭炭炭土土土土为为1.51.81.51.8之之之之间间；含；含；含；含铁质较铁质较高的黏性土可达高的黏性土可达高的黏性土可达高的黏性土可达2.83.02.83.0。颗颗粒相粒相粒相粒相对对密度可在密度可在密度可在密度可在实验实验室采用比重瓶法室采用比重瓶法室采用比重瓶法室采用比重瓶法测测定。定。定。定。（1）土的颗粒相对密度ds土粒重量与同体积的4时水的重量之（2 2）土的重度土的重度土的重度土的重度单位体积土的重量称为土的重度，单位体积土的重量称为土的重度，单位体积土的重量称为土的重度，单位体积土的重量称为土的重度，土土土土的的的的重重重重度度度度取取取取决决决决于于于于土土土土粒粒粒粒的的的的重重重重量量量量，孔孔孔孔隙隙隙隙体体体体积积的的的的大大大大小小小小和和和和孔孔孔孔隙隙隙隙中水的重量。中水的重量。中水的重量。中水的重量。天天天天然然然然状状状状态态下下下下土土土土的的的的重重重重度度度度变变化化化化范范范范围围很很很很大大大大，一一一一般般般般黏黏黏黏性性性性土土土土重重重重度度度度在在在在 1820KN/m1820KN/m；砂砂砂砂 土土土土 为为 1620KN/m1620KN/m；腐腐腐腐 殖殖殖殖 土土土土 为为1517KN/m1517KN/m。一般用一般用一般用一般用“环环刀法刀法刀法刀法”测测定。定。定。定。（2）土的重度单位体积土的重量称为土的重度，土的重度取决于土（3 3）（天然）密度（天然）密度（天然）密度（天然）密度单位体积土的质量，单位单位体积土的质量，单位单位体积土的质量，单位单位体积土的质量，单位 或或或或 。重度为单位体积土的重量，单重度为单位体积土的重量，单重度为单位体积土的重量，单重度为单位体积土的重量，单 位位位位 。土的密度一般用土的密度一般用土的密度一般用土的密度一般用“环刀法环刀法环刀法环刀法”测定。测定。测定。测定。相应于天然密度，有相应于天然密度，有相应于天然密度，有相应于天然密度，有干密度干密度干密度干密度（）：单位体积土中固体颗粒的质量，干密度（）：单位体积土中固体颗粒的质量，干密度（）：单位体积土中固体颗粒的质量，干密度（）：单位体积土中固体颗粒的质量，干密度越大，土越密实干容重。越大，土越密实干容重。越大，土越密实干容重。越大，土越密实干容重。饱和密度饱和密度饱和密度饱和密度（）：土体完全饱水时，单位体积的质量）：土体完全饱水时，单位体积的质量）：土体完全饱水时，单位体积的质量）：土体完全饱水时，单位体积的质量饱和容重。饱和容重。饱和容重。饱和容重。（3）（天然）密度单位体积土的质量，单位 式中，式中，式中，式中，、分别为分别为分别为分别为土粒的质量土粒的质量土粒的质量土粒的质量、土的体、土的体、土的体、土的体积和水的密度。积和水的密度。积和水的密度。积和水的密度。有效密度或称浮密度有效密度或称浮密度有效密度或称浮密度有效密度或称浮密度（）：地下水位以下，单位土体）：地下水位以下，单位土体）：地下水位以下，单位土体）：地下水位以下，单位土体积中土粒的质量扣除浮力后的质量浮容重积中土粒的质量扣除浮力后的质量浮容重积中土粒的质量扣除浮力后的质量浮容重积中土粒的质量扣除浮力后的质量浮容重（4 4 4 4）土的含水量（含水率）（）土的含水量（含水率）（）土的含水量（含水率）（）土的含水量（含水率）（）土中水的质（重）量与土粒质（重）量的比值：土中水的质（重）量与土粒质（重）量的比值：土中水的质（重）量与土粒质（重）量的比值：土中水的质（重）量与土粒质（重）量的比值：式中，、分别为土粒的质量、土 含水量是土的重要指标，对于细粒土，含水量越高，含水量是土的重要指标，对于细粒土，含水量越高，含水量是土的重要指标，对于细粒土，含水量越高，含水量是土的重要指标，对于细粒土，含水量越高，强度越低。强度越低。强度越低。强度越低。对于粉土，可以根据含水量对土的状态进行划分对于粉土，可以根据含水量对土的状态进行划分对于粉土，可以根据含水量对土的状态进行划分对于粉土，可以根据含水量对土的状态进行划分:稍湿稍湿稍湿稍湿；湿湿湿湿；很湿很湿很湿很湿（5 5 5 5）土的饱和度（）土的饱和度（）土的饱和度（）土的饱和度（）土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积的比，以百分数土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积的比，以百分数表示。表示。对于对于对于对于砂土和砾石土砂土和砾石土砂土和砾石土砂土和砾石土，可以根据饱和度对土的状态进行划分：，可以根据饱和度对土的状态进行划分：，可以根据饱和度对土的状态进行划分：，可以根据饱和度对土的状态进行划分：稍湿稍湿稍湿稍湿很湿很湿很湿很湿饱和饱和饱和饱和不易操作？不易操作？不易操作？不易操作？含水量是土的重要指标，对于细粒土，含水量越高 孔隙比是土的重要物理性质指标，用来评价土层的密实程度。孔隙比是土的重要物理性质指标，用来评价土层的密实程度。孔隙比是土的重要物理性质指标，用来评价土层的密实程度。孔隙比是土的重要物理性质指标，用来评价土层的密实程度。一般来说，一般来说，一般来说，一般来说，e e 0.6 1 1时，属疏松时，属疏松时，属疏松时，属疏松的高压缩性土。的高压缩性土。的高压缩性土。的高压缩性土。（6 6）土的孔隙比（）土的孔隙比（）土的孔隙比（）土的孔隙比（）和孔隙率（）和孔隙率（）和孔隙率（）和孔隙率（）土中孔隙体积与土粒体积之比为孔隙比土中孔隙体积与土粒体积之比为孔隙比土中孔隙体积与土粒体积之比为孔隙比土中孔隙体积与土粒体积之比为孔隙比土中孔隙体积与土的总体积之比为土中孔隙体积与土的总体积之比为土中孔隙体积与土的总体积之比为土中孔隙体积与土的总体积之比为孔隙率或孔隙度孔隙率或孔隙度孔隙率或孔隙度孔隙率或孔隙度在岩土工程中，在岩土工程中，在岩土工程中，在岩土工程中，e e 比比比比 n n 应用要广，但在地下水领域主要应应用要广，但在地下水领域主要应应用要广，但在地下水领域主要应应用要广，但在地下水领域主要应用用用用n n。孔隙比是土的重要物理性质指标，用来评价土层的密实程度4.2.2 无粘性土的密实度指标无粘性土的密实度指标无粘性土一般指粒径大于无粘性土一般指粒径大于0.075 mm的砂土和碎（卵石）的砂土和碎（卵石）石土，也称为石土，也称为粗粒土粗粒土。（1 1）相对密度（）相对密度（）相对密度（）相对密度（D Dr r）式中，式中，emax、e、emin分别为土的最大、天然及最小孔隙比。分别为土的最大、天然及最小孔隙比。根据相对密度对粗粒土的划分方案为：根据相对密度对粗粒土的划分方案为：0.330.671松散松散中密中密密实密实4.2.2 无粘性土的密实度指标无粘性土一般指粒径大（2）用标准贯入击数划分的土的密实度）用标准贯入击数划分的土的密实度用用Dr来划分土的密实度，物理意义比较明确，但在实际操来划分土的密实度，物理意义比较明确，但在实际操作过程中，作过程中，emax是很难确定的，而且测定是很难确定的，而且测定e要求原状土，这在许要求原状土，这在许多情况下也比较困难。多情况下也比较困难。对于对于砂土（砂土（不能是细粒土或碎石土不能是细粒土或碎石土），可以用，可以用N63.5（两个两个半圆管合成的取土器，用半圆管合成的取土器，用63.5 kg的锤，落距的锤，落距76 cm，贯入，贯入30 cm时的锤击数时的锤击数）来对其密实度进行划分：）来对其密实度进行划分：101530松散松散稍密稍密中密中密密实密实（2）用标准贯入击数划分的土的密实度用Dr来划分土的密实4.2.3 黏性土物理性质指标黏性土物理性质指标黏黏性性土土因因含含水水量量变变化化而而表表现现出出各各种种不不同同的的物物理理状状态态，也也称称为为稠度稠度；黏黏性性土土在在一一定定含含水水量量范范围围内内表表现现出出可可塑塑性性，因因此此黏黏性性土土也也可称为可称为可塑土可塑土；可可塑塑性性：指指土土在在外外力力作作用用下下，可可以以揉揉塑塑成成任任意意形形状状而而不不发发生裂缝，并当外力解除后仍然保持既有的形状的一种性能。生裂缝，并当外力解除后仍然保持既有的形状的一种性能。4.2.3 黏性土物理性质指标黏性土因含水量变化而表现出各粘性土会随着含水量的加大，从固态，变为塑性状态以及流动状态。粘性土从某种状态进入另一种状态的分界含水量，被称为界限含水量。（1 1）界限含水量）界限含水量）界限含水量）界限含水量-稠度界限稠度界限稠度界限稠度界限-Atterberg-Atterberg界限界限界限界限液限液限塑限塑限缩限缩限固态固态半固态半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态缩缩限限（）：由由半半固固态态不不断断蒸蒸发发水水分分，则则土土体体积积不不断断缩缩小小，直直到到体积不再缩小时的含水量。体积不再缩小时的含水量。塑限（塑限（）：由半固态转到可塑状态的含水量）：由半固态转到可塑状态的含水量-塑性下限塑性下限。液液限限（）：由由可可塑塑状状态态转转到到流流动动状状态态的的含含水水量量-塑塑性性上上限限、流流限限。粘性土会随着含水量的加大，从固态，变为塑性状态以及流动状液限液限测定方法测定方法76 g圆锥，5s内下降10 mm的含水率。技术指标：碟子抬高1 cm；2次/s的速率，连续下落25次；土槽合拢长度为1.3 cm液限测定方法76 g圆锥，5s内下降10 mm的含水率。技术塑限塑限测定方法测定方法搓条法塑限测定方法搓条法缩限缩限测定方法测定方法收缩皿法缩限测定方法收缩皿法液限、塑限液限、塑限测定方法测定方法液限、塑限测定方法（2 2）粘性土的塑性指数和液性指数）粘性土的塑性指数和液性指数）粘性土的塑性指数和液性指数）粘性土的塑性指数和液性指数 塑性指数（塑性指数（IP）：液限和塑限的差值，以不带百分号）：液限和塑限的差值，以不带百分号的数值表示的数值表示 IP 主主要要与与土土中中的的粘粘土土矿矿物物含含量量有有关关，含含量量越越多多，越越大，塑性就越强。大，塑性就越强。液性指数液性指数（IL）：天然含水量和塑限的差值与塑性指）：天然含水量和塑限的差值与塑性指数的比值数的比值可以利用可以利用IL可以确定土的软硬状态可以确定土的软硬状态（2）粘性土的塑性指数和液性指数 塑性指数（IP）：液:流塑流塑:坚坚 硬硬液液 限限塑塑 限限缩缩 限限固固 态态 半固态半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态:硬塑硬塑:可塑可塑:软塑软塑利用利用IL可以确定土的软硬状态可以确定土的软硬状态:流塑:坚 硬液 限塑 限缩 限固 态 半固态可塑状态（1 1）压缩系数（）压缩系数（）压缩系数（）压缩系数（）土的压缩曲线上，任土的压缩曲线上，任土的压缩曲线上，任土的压缩曲线上，任意一点的切线的斜率，称意一点的切线的斜率，称意一点的切线的斜率，称意一点的切线的斜率，称为该压力下，土的压缩系为该压力下，土的压缩系为该压力下，土的压缩系为该压力下，土的压缩系数。单位为数。单位为数。单位为数。单位为MPaMPa-1-11.00.90.80.70.60.50.40.3e0e00.20.40.60.81.0软粘土密实砂土P（MPa）4.2.4 土的力学性质指标土的力学性质指标（1）压缩系数（）土的压缩曲线上，任意一1.00.90.80.70.60.50.40.3e0e00.20.40.60.81.0软粘土密实砂土P（MPa）由于土的压缩曲线由于土的压缩曲线由于土的压缩曲线由于土的压缩曲线并非直线，压缩系数变并非直线，压缩系数变并非直线，压缩系数变并非直线，压缩系数变化很大，一般规定，取化很大，一般规定，取化很大，一般规定，取化很大，一般规定，取100 KPa200KPa100 KPa200KPa之间的之间的之间的之间的压缩系数来评定土的压压缩系数来评定土的压压缩系数来评定土的压压缩系数来评定土的压缩性，分为缩性，分为缩性，分为缩性，分为低、中、高低、中、高低、中、高低、中、高压缩性土压缩性土压缩性土压缩性土：1.00.90.80.70.60.50.40.3e0e00.压缩系数压缩系数压缩系数压缩系数压缩指数压缩指数压缩指数压缩指数压缩系数压缩指数（2）压缩模量（）压缩模量（Es）土在土在完全侧限完全侧限条件下，应力与应变的比值条件下，应力与应变的比值 由由于于压压缩缩模模量量依依然然是是变变化化的的，规规定定取取100 KPa200KPa（0.10.2 MPa）之之间间的的压压缩缩模模量量来来评定土的压缩性。评定土的压缩性。（2）压缩模量（Es）土在完全侧限条件下，应力与应变的比值（3）变形模量（）变形模量（E0）无侧限条件下，土体在单向受压时，应力与应变无侧限条件下，土体在单向受压时，应力与应变的比值。更有实际意义。的比值。更有实际意义。和压缩模量的关系：和压缩模量的关系：显然：显然：（3）变形模量（E0）无侧限条件下，土体在单向（4）土的抗剪强度）土的抗剪强度 土最常见的破坏形式是剪切破坏，因此，用抗剪强土最常见的破坏形式是剪切破坏，因此，用抗剪强度来描述土的强度特征。度来描述土的强度特征。无粘性土：无粘性土：粘性土：粘性土：式中，式中，、分别为抗剪强度、法向应力、分别为抗剪强度、法向应力、内聚力和内摩擦角。内聚力和内摩擦角。无粘性土无粘性土粘性土粘性土Mohr strength envelope（4）土的抗剪强度 土最常见的破坏形式是剪切破坏