土的物理性质及分类概述课件

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,*,第一章,土的物理性质及分类,12/1/2024,1,第一章土的物理性质及分类10/8/20231,第一章 土的物理性质及分类,主要内容,1.1,概述,1.2 土的,生成,1.3,土的组成、结构和构造,1.4,土的物理性质指标,1.5,无粘性土的特性,1.6,粘性土的特性,1.7,土的渗透性及达西定律,1.8,土的工程分类,12/1/2024,2,第一章 土的物理性质及分类主要内容1.1 概述1.2 土的生,1.1,概述,土的概念,土的组成,第一章 土的物理性质及分类,本章主要内容,土是岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式、在各种自然环境中生成的沉积物。,固（土颗粒）液（土中水）气（土中气,）,影 响,三相组分的性质，相对含量等,土的物理性质,决 定,土的力学性质,土的生成、组成、三相比例指标；无粘性土的密实度；粘性,土,的物理特征；土的渗透性以及地基土(岩)的分类。,12/1/2024,3,1.1 概述 土的概念 土的组成第一章 土的物理性质及分类,一、风化作用,物理风化,只改变岩石完整性或改变已碎裂岩石颗粒大小和形状，而未产生新矿物的风化作用称为物理风化作用。,概念,分类,化学风化,化学风化作用在改变岩石物质状态的同时改变了岩石中原有的矿物成分。,水的作用：水化、水解、溶解溶蚀和再结晶；,气体的作用：氧化、碳酸化、酸雨及硫酸化作用；,生物的化学风化作用。,概念,分类,第一章 土的物理性质及分类,1.2,土的生成,温度应力引起的胀缩作用；,裂隙中结晶体膨胀引起的劈裂作用；,岩体因卸荷而引起的膨胀崩解；,树木生长过程中的根劈作用；,重力作用下的岩块碎裂和搬运过程中的碰撞、磨圆；,风的剥蚀作用。,12/1/2024,4,一、风化作用物理风化只改变岩石完整性或改变已碎裂岩石颗粒大小,1.2,土的生成,第一章 土的物理性质及分类,二、地质作用的概念,导致地壳成分变化和构造变化的作用，称为地质作用。,岩浆岩,岩浆,冷 凝,原岩,变质岩,沉积岩,原岩风化产物,土,风 化,变质作用,未经成岩作用,压密、脱水,胶结、硬化,12/1/2024,5,1.2 土的生成第一章 土的物理性质及分类二、地质作用的概念,1.2,土的生成,三、矿物与岩石的概念,第一章 土的物理性质及分类,矿物：地壳中天然生成的自然元素或化合物。,集 合,多种矿物,（造岩矿物）,岩石,决 定,矿物成分,岩石的,工程性质,岩浆,冷 凝,原生矿物,化学风化,次生矿物,无粘性土,粘性土,晶体,非晶体,形状,规则,形状,不规则,石英,方解石,正长石,角闪石,12/1/2024,6,1.2 土的生成三、矿物与岩石的概念第一章 土的物理性质及分,硬度等级,矿物名称,野 外 简 易 鉴 定 方 法,1,滑石,用软铅笔划时留下条痕，用指甲容易刻划,2,石膏,用指甲可刻划,3,方解石,用黄铜板刻划可留下条痕。用小刀很容易刻划,4,萤石,小刀可刻划,5,磷灰石,用削铅笔刀刻划时可留下明显划痕，不能刻划玻确,6,正长石,小刀可勉强留下看得见的划痕，能刻划玻璃,7,石英,用小刀不能刻划,8,黄玉,能割开玻确，难于刻划石英,9,刚玉,能刻划石英,10,金刚石,能刻划石英,矿 物 的 硬 度 等 级,第一章 土的物理性质及分类,1.2 土的生成,矿物与岩石的概念,造岩矿物,12/1/2024,7,硬度等级矿物名称野 外 简 易 鉴 定 方 法1滑石用软铅笔,物名,形状,颜色,光泽,硬度,解理,比重,其它特征,石英,块状、六方柱状,无色、乳白色,玻璃、油脂,7,无,2.6-2.7,晶面有平行条纹，贝壳状断口,正长石,柱状、板状,玫瑰色、肉红色,玻璃,6,完全,2.3-2.6,两组晶面正交,斜长石,柱状、板状,灰白色,玻璃,6,完全,2.6-2.8,两组晶面斜交，晶面上有条纹,辉石,短柱状,深褐色、黑色,玻璃,5-6,完全,2.9-3.6,角闪石,针状、长柱状,深绿色、黑色,玻璃,5.5-6,完全,2.8-3.6,方解石,菱形六面体,乳白色,玻璃,3,三组完全,2.6-2.8,滴稀盐酸起泡,云母,薄片状,银白色、黑色,珍珠，玻璃,2-3,极完全,2.7-3.2,透明至半透明，薄片具有弹性,绿泥石,鳞片状,草绿色,珍珠、玻璃,2-2.5,完全,2.6-2.9,半透明，磷片无弹性,高岭石,鳞片状,白色、淡黄色,暗淡,1,无,2.5-2.6,土状断口，吸水,膨胀滑粘,石膏,纤维状、板状,白色,玻璃、丝绢,2,完全,2.2-2.4,易溶解于水产生,大量SO,4,-,最 主 要 造 岩 矿 物 特 征 表,1.2,土的生成,第一章 土的物理性质及分类,矿物与岩石的概念,造岩矿物,12/1/2024,8,物名形状颜色光泽硬度解理比重其它特征石英块状、六方柱状无色、,1.2,土的生成,矿物与岩石的概念,岩石,颜色,浅色(浅灰、浅红、肉红色)深色(深灰、深绿、黑色),化学成分（SiO,2,含量）,酸性(%65),中性(65%-52%),基性(52%-40%),超基性(0.075 mm),水分法：适用于细粒土 (10,不均匀土,；,C,u, 3 或,C,c, 1,级配不连续土,4）,不均匀系数,C,u,和,曲率系数,C,c,用于判定土的级配优劣：,如果,C,u,5且,C,c,=,1,3 ，,级配 良好的土,；,如果,C,u, 3 或,C,c,1g/cm,3,，性质近于固体；难于蒸发，更难于结冰。,弱结合水：强结合水外围的结合水膜。也不能传递静水压力，但能向邻近水膜更薄的土颗粒周围缓慢转移。,12/1/2024,27,1.3 土的组成、结构和构造二、土中的水第一章 土的物理性质,自由水,重力水：存在于地下水位以下，在自身重力作用下能在土体中产生渗流，对土粒及置于其中的结构物都由浮力作用。,毛细水：受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。,h,c,自由水面,h,c,T,毛细升高与孔径成反比,1.3,土的组成、结构和构造,二、土中的水,第一章 土的物理性质及分类,湿润角,T,表面张力,T,r,半径,12/1/2024,28,自由水重力水：存在于地下水位以下，在自身重力作用下能在土体中,1.3 土的组成、结构和构造,第一章 土的物理性质及分类,三、土中的气,封闭气泡,自由气体,特点,与大气完全相通，容易逸出，对工程的影响不大,特点,减小土体渗透性、增加弹性，延缓土体变形随时间的发展过程,四、,土的冻胀机理,自由水结冰,继而,弱结合水参与冻结,导致,颗粒电场力增强,促,使,非冻结区水分通过毛细作用向冻结区迁移,弱结合水再次冻结,然后,造成,水分持续迁移,12/1/2024,29,1.3 土的组成、结构和构造第一章 土的物理性质及分类三、土,蜂窝结构,单粒结构,特点,较大颗粒因自重下落沉积而成。粒径较粗，粒间为点接触。密实状态的是良好地基；疏松状态的压缩性大，不适合直接作为地基。,特点,靠粉粒间引力联结而成。单个孔隙体积大于土粒本身尺寸，孔隙的体积也较大。,絮状结构,特点,针、片状粘粒在较浓电解质溶液中凝聚沉积而成。孔隙体积比蜂窝结构更大，土体一般十分松软。,1.3,土的组成、结构和构造,第一章 土的物理性质及分类,五、土的结构和构造,土的构造,定义,指各部分土的集合体之间的相互关系特征。主要是层理构造，此外还有结核构造、砂类土的分散构造、以及粘性土的裂隙构造。,单粒结构,蜂窝结构,絮状结构,12/1/2024,30,蜂窝结构单粒结构特点较大颗粒因自重下落沉积而成。粒径较粗，粒,1.4,土的物理性质指标,第一章 土的物理性质及分类,液,气,固,m,a,=0,m,w,m,s,m,质量,V,a,V,w,V,s,V,v,V,体积,共九个参数:,已知关系五个:,V=V,s,+V,w,+V,a,;,V,v,=,V,w,+V,a,欲求得各参数之间比例关系（物性指标）尚缺:,三个关系 (指标),可通过,室内实验测得,导出,其他指标,V V,v,V,s,V,a,V,w,/ m,s,m,w,m,a,m,m,=,m,s,+m,w,+m,a,;,m,a,0;,m,w,=,w,V,w,12/1/2024,31,1.4 土的物理性质指标第一章 土的物理性质及分类液气固ma,1.4,土的物理性质指标,第一章 土的物理性质及分类,一、土的实测物理性质指标,土的含水量,土粒比重,定义,定义,土体中水的质量与土粒质量之比，用百分数表示。,表达式:,s,m,s,/,V,s,:,土粒密度 (g/m,3,),w,1,:,一个大气压下4C纯水的密度 (1g/m,3,),d,s,:,土粒比重（无量纲）,表达式:,土的密度,定义,天然状态下，单位体积土体的质量,表达式,土粒的质量与一个大气压下同体积4,C的纯水质量之比。,12/1/2024,32,1.4 土的物理性质指标第一章 土的物理性质及分类一、土的实,1.4,土的物理性质指标,第一章 土的物理性质及分类,二、土的换算物理性质指标,孔隙率,孔隙比,定义,定义,饱和度,定义,液,气,固,V,a,V,w,V,s,V,v,V,体积,与孔隙体积有关的指标,表达式,表达式,表达式,土体中的孔隙体积与土颗粒体积之比。,土中孔隙体积占土的总体积的百分比。,被水所充填的孔隙体积与孔隙总体积的百分比。,12/1/2024,33,1.4 土的物理性质指标第一章 土的物理性质及分类二、土的换,1.4,土的物理性质指标,第一章 土的物理性质及分类,二、土的换算物理性质指标,土的其它密度指标,饱和密度,干密度,定义,单位体积土体中固体颗粒部分的质量。,定义,单位体积的饱和土体质量。,浮密度,定义,单位体积土体中土颗粒质量与同体积的水质量的差值。,液,气,固,m,a,=0,m,w,m,s,m,质量,V,a,V,w,V,s,V,v,V,体积,表达式,表达式,各密度指标间关系：,重度,定义,土的各相应密度指标与重力加速度的乘积。,表达式,12/1/2024,34,1.4 土的物理性质指标第一章 土的物理性质及分类二、土的换,1.4,土的物理性质指标,三、物理性质指标换算,1.31.8,g/m,3,d,干密度,1.62.0,g/m,3,密度,20%60%,w,含水量,粘性土:,2.722.75,粉 土:,2.702.71,砂类土:,2.652.69,d,s,土粒比重,常见的数值范围,单位,常用换算公式,三相比例指标,符 号,名 称,第一章 土的物理性质及分类,土的三相比例指标换算公式,12/1/2024,35,1.4 土的物理性质指标三、物理性质指标换算1.31.8g,常见的数值范围,单位,常用换算公式,三相比例指标,符号,名称,0100%,饱和度,粘性土和粉土: 30%60%,砂 类 土: 25%60%,孔隙率,粘性土和粉土: 0.401.20,砂 类 土: 0.300.90,孔隙比,0.81.3,g/m,3,有效密度,1.82.3,g/m,3,饱和密度,土的三相比例指标换算公式 (续),1.4,土的物理性质指标,三、物理性质指标换算,第一章 土的物理性质及分类,12/1/2024,36,常见的数值范围单位常用换算公式三相比例指标符号名称0100,1.5,无粘性土的特性,第一章 土的物理性质及分类,无粘性土,包括,状态,密实：,良好的天然地基,疏松：,不良的地基地层,孔隙比,相对密度,特点,特点,简单方便，但不能反映不同级配土的密实度。,密实度衡量指标：,表达式,E,max,最大孔隙比，用松砂器法测定,E,min,最小孔隙比，用振密法测定,准,判,别,标,碎石、砾石和砂类土等单粒结构的土 。,可以反映不同级配土的密实度，但天然孔隙比难于准确测定。,D,r,0.20,，极松状态；,0.20,D,r,0.33,，稍密状态；,0.33 0.67,，密实状态。,12/1/2024,37,1.5 无粘性土的特性第一章 土的物理性质及分类无粘性土包括,1.5,无粘性土的特性,第一章 土的物理性质及分类,密实度衡量指标,原位测试方法,标准贯入试验判定砂土密实度,N10,10N15,15N30,N30,标准贯入锤击数,松散,稍密,中密,密实,密实度,重型动力触探试验判定砂土密实度,N,63.5,5,5N,63.5,10,10N,63.5,20,N,63.5,20,重型动力触探锤击数,松散,稍密,中密,密实,密实度,超重型动力触探试验判定砂土密实度,N3,3N6,6N11,11N14,N14,超重型动力触探锤击数,松散,稍密,中密,密实,很密,密实度,12/1/2024,38,1.5 无粘性土的特性第一章 土的物理性质及分类密实度衡量指,碎石类土密实度野外鉴别方法,密实度,骨架颗粒含量和排列,可挖性,可钻性,密实,骨架颗粒含量大于颗粒总量的70%，呈交错排列，连续接触,锹、镐挖掘困难，用撬棍方能松动；井壁一般较稳定,钻探极困难；冲击钻探时，钻杆、吊锤跳动剧烈；孔壁较稳定,中密,骨架颗粒含量等于颗粒总量的60%70%，呈交错排列，大部分接触,锹、镐可挖掘；井壁有掉块现象，在井壁取出大颗粒处，能保持颗粒的凹面形状,钻进较困难；冲击钻探时，钻杆、吊锤跳动不剧烈；孔壁有坍塌现象,稍密,骨架颗粒含量等于颗粒总量的55%60%，排列混乱，大部分不接触,锹可以挖掘；井壁易坍塌；从井壁取出大颗粒后，充填物砂土立即坍落,钻进较容易；冲击钻探时，钻杆稍有跳动；孔壁易坍落,松散,骨架颗粒含量小于颗粒总量的55%，排列十分混乱，绝大部分不接触,锹易挖掘；井壁极易坍塌,钻进很容易；冲击钻探时，钻杆无跳动；孔壁极易坍落,1.5,无粘性土的特性,第一章 土的物理性质及分类,密实度衡量指标,野外鉴别方法,12/1/2024,39,碎石类土密实度野外鉴别方法密实度骨架颗粒含量和排列可挖性可钻,1.6,粘性土的特性,第一章 土的物理性质及分类,一、土的界限含水量和含水状态特征,缩限,w,s,塑限,w,p,液限,w,l,含水量,w,半固态,固态,可塑状态,流动状态,10,10,100,20,2,3,4,6,1,60,20,40,圆锥入土深度 (,mm,),土样含水量 (,%,),w,p,w,l,测定方法：,锥式液限仪法,液限：,塑限：,搓条法,缺点,手工操作，成果不稳定,联合测定法,解决办法,经验计算法,a,，,b,经验系数,12/1/2024,40,1.6 粘性土的特性第一章 土的物理性质及分类一、土的界限含,1.6,粘性土的特性,第一章 土的物理性质及分类,二、粘性土的塑性指数和液性指数,塑性指数,定义,定义,表达式,表达式,反映,反映,粘性土软硬程度的划分,状态特征,坚硬,硬塑,可塑,软塑,流动,液性指数,I,L,0,0,I,L,0.25,0.25,I,L,0.75,0.75,I,L,1.0,I,L,1.0,土的液限和土的塑限各自省去百分号后的差值。,粘性土软硬程度,反映粘土颗粒含量、粘性大小,液性指数,天然含水量与塑限之差和液限与塑限之差的比值。,12/1/2024,41,1.6 粘性土的特性第一章 土的物理性质及分类二、粘性土的塑,1.6,粘性土的特性,第一章 土的物理性质及分类,三、粘性土的活性数,表达式,I,p,土的塑性指数,m,土中小于2,m的微小颗粒百分含量（去掉百分号,）,A,n,0.75,，,非活性粘土,0.75,A,n,1.25,，正常粘土,A,n,1.25,，活性粘土,四、粘性土的灵敏度和触变性,表达式,定义,定义,活性数,灵敏度,原状土的无侧限抗压强度与重塑土的无侧限抗压强度之比 。,触变性,指被扰动粘性土的强度随时间推移而逐渐恢复的胶体化学性质。,12/1/2024,42,1.6 粘性土的特性第一章 土的物理性质及分类三、粘性土的活,1.7,土的渗透性及达西定律,第一章 土的物理性质及分类,水的渗透,定义,定义,一、达西定律,在层流状态下，土中水的渗透速度与水位差成正比，与渗流长度成反比。,h,渗流起点和渗流终点间的水位差；,L,渗流起点到渗流终点的距离；,k,土的渗透系数（,cm/s,）；,v,渗透速度（,cm/s,）。,或者：,其中：,称为水力梯度,影响渗透系数因素,土的性质,水的温度,h,L,H,1,H,2,基准面,指水在压力坡降作用下穿过土中连通孔隙发生缓慢流动的现象。,土的渗透性,指土体被水透过的性能。,12/1/2024,43,1.7 土的渗透性及达西定律第一章 土的物理性质及分类水的渗,1.7,土的渗透性及达西定律,第一章 土的物理性质及分类,一、达西定律,(一) 室内常水头渗透试验,a,b,L,h,2,h,h,1,Q,土样,Q,时段,t,内流过土样的流量；,A,土的截面积；,L,渗流起点到渗流终点的距离；,h,a,、,b,两点的水头差；,k,t,土在时段,t,内的渗透系数（,cm/s,）。,则：,除有特殊需要，后文一般将,k,t,记为,k,12/1/2024,44,1.7 土的渗透性及达西定律第一章 土的物理性质及分类一、达,1.7,土的渗透性及达西定律,第一章 土的物理性质及分类,一、达西定律,(二) 室内变水头渗透试验,dQ,时段,dt,内流过土样的流量；,A,土的截面积；,L,土样高度；,k,渗透系数 (,cm/s,)；,h,时段,dt,内储水管水头；,a,储水管截面积；,dh,时间,dt,内水头下降量；,且：,则：,积分：,h,1,实验开始时储水管水头；,h,2,经过时段,t,后储水管水头。,则：,a,L,h,2,dh,h,1,土样,h,储水管,12/1/2024,45,1.7 土的渗透性及达西定律第一章 土的物理性质及分类一、达,1.7,土的渗透性及达西定律,第一章 土的物理性质及分类,一、达西定律,(三) 现场抽水试验,适用于,粗粒土或成层的土,Q,时段,t,内从抽水井抽出的水量；,A,土的截面积；,dh/dr,任一半径,r,处的水力梯度；,h,半径,r,处的水头；,k,土的渗透系数（,cm/s,）。,分离变量后得：,积分，得：,r,2,h,2,h,1,观测孔,r,1,抽水井,Q,12/1/2024,46,1.7 土的渗透性及达西定律第一章 土的物理性质及分类一、达,1.7,土的渗透性及达西定律,一、达西定律,第一章 土的物理性质及分类,流速,v,梯度,r,2,v,cr,粗粒土的渗透规律,粗粒土的渗透,流速,v,v,cr,，服从达西定律,流速,v,v,cr,，不服从达西定律,i,1,i,1,c,b,流速,v,梯度,r,2,砂土、粘性土的渗透规律,a,ki,v,=,砂土的渗透,服从达西定律,粘性土的渗透,不服从达西定律；,i,i,1,时,才发生渗流，,i,1,称为初始水,力梯度。,为简化计算，常以直线近似表示：,i,1,为直线与横轴的交点，称为计算初始水力梯度,12/1/2024,47,1.7 土的渗透性及达西定律一、达西定律第一章 土的物理性质,1.7,土的渗透性及达西定律,二、影响土渗透性的因素,第一章 土的物理性质及分类,土的,孔隙比,土粒大小和级配,土颗粒愈粗、愈浑圆、愈均匀时，渗透性愈好,;,反之则差。,孔隙比的大小，直接决定着土渗透系数的大小。,土的结,构构造,单粒结构蜂窝结构絮状结构,;,竖直裂隙土体，竖向渗透系数大，层状粘土水平向渗透系数大。,土中水,的温度,温度影响土中渗流的动力粘滞系数，从而影响渗透性 。,封闭气体的含量,当土中封闭气体的含量增加时，其渗透系数随之减小。,12/1/2024,48,1.7 土的渗透性及达西定律二、影响土渗透性的因素第一章 土,(一) 动水力的计算公式,1.7,土的渗透性及达西定律,三、土的动水压力、流砂和潜蚀,第一章 土的物理性质及分类,渗流压力,定义,渗流水作用在单位体积土体中土颗粒上的力，用,G,D,表示。,h,2,h,1,H,2,z,2,z,1,H,1,D,H,L,基准面,水流,a,b,a,土颗粒的阻力,T,：,渗流压力:,12/1/2024,49,(一) 动水力的计算公式1.7 土的渗透性及达西定律三、土的,1.7,土的渗透性及达西定律,三、土的动水压力、流砂和潜蚀,第一章 土的物理性质及分类,(二) 流土和潜蚀现象,流土,发生条件,水的渗流自下而上发生，动水力大于等于的浮重度。,即：,潜蚀,(或管涌),当水在砂类土中渗流时，土中的一些细小颗粒可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，并在粗颗粒之间形成管状孔隙，这种现象称为潜蚀或管涌，也称其为机械潜蚀。,在渗流情况下，地下水对岩土的矿物或化学成分产生溶蚀、溶滤并将其带走的现象称为化学潜蚀。,12/1/2024,50,1.7 土的渗透性及达西定律三、土的动水压力、流砂和潜蚀第一,发生管涌的临界水力梯度：,渗流自下而上:,渗流从侧向发生：,1.7,土的渗透性及达西定律,三、土的动水压力、流砂和潜蚀,第一章 土的物理性质及分类,(二) 流土和潜蚀现象,d,3,土中小于某粒径的颗粒占总颗粒质量的3%时，该粒径即为,d,3,，cm；,土渗透系数，cm/s；,n,土孔隙率；,土内摩擦角；,C,常数，一般取C=42。,防治流砂的主要原则是：, 减小或消除基坑内外地下水的水头差； 通过设置防水板桩等增长渗流路径； 在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力。,12/1/2024,51,发生管涌的临界水力梯度：渗流自下而上: 渗流从侧向发生： 1,1.8,土的工程分类,目的和意义：便于应用，研究及交流,依 据,地质成因,粘性土的,沉积年代,固结程度,颗粒级配和,塑性指数,土的特殊性质,超固结土,正常固结土,欠固结土,湿陷性黄土、红粘土、膨胀土、多年冻土、盐渍土、人工填土等,碎石土、砂土、粉土、和粘性土,老粘性土，一般粘性土，新近沉积的粘性土,残积土、坡积土、洪积土、冲积土、风积土等,第一章 土的物理性质及分类,12/1/2024,52,1.8 土的工程分类依 据地质成因粘性土的固结程度颗粒级配,1.8,土的工程分类,一、根据土的颗粒级配或塑性指数分类,土的名称,颗粒形状,颗粒级配,漂石,块石,圆形及亚圆形为主,棱角形为主,粒径大于200mm的颗粒超过全重的50%,卵石,碎石,圆形及亚圆形为主,棱角形为主,粒径大于20mm的颗粒超过全重的50%,圆砾,角砾,圆形及亚圆形为主,棱角形为主,粒径大于2mm的颗粒超过全重的50%,碎石土的分类,定义,第一章 土的物理性质及分类,碎石土,粒径大于2mm的颗粒含量超过颗粒总重量50%的土。,12/1/2024,53,1.8 土的工程分类一、根据土的颗粒级配或塑性指数分类土的名,土的名称,颗粒级配,砾砂,粗砂,中砂,细砂,粉砂,粒径大于2mm的颗粒占全重的25%50%,粒径大于0.5mm的颗粒超过全重的50%,粒径大于0.25mm的颗粒超过全重的50%,粒径大于0.075mm的颗粒超过全重的85%,粒径大于0.075mm的颗粒超过的50%,定义,1.8,土的工程分类,一、根据土的颗粒级配或塑性指数分类,第一章 土的物理性质及分类,砂类土的分类,砂类土,粒径大于2mm的颗粒含量不超过颗粒总重量的50%、但粒径大于0.075mm的颗粒超过颗粒总重量的50%的土。,12/1/2024,54,土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒占全重的25%50,定义,粒径大于,0.075mm,的颗粒含量不超过颗粒总重量,50%,、塑性指数,I,p,小于等于,10,的土。,粉土,1.8,土的工程分类,一、根据土的颗粒级配或塑性指数分类,第一章 土的物理性质及分类,特点,砂质粉土：粒径小于,0.005mm,的颗粒含量小于等于颗粒总重量的,10%,。,粘质粉土：粒径小于,0.005mm,的颗粒含量大于颗粒总重量的,10%,。,吸附水能力弱于粘性土，但却明显强于砂土 。,12/1/2024,55,定义粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过颗粒总重量50%、,定义,指塑性指数,I,p,大于,10,的土。,粘性土,1.8,土的工程分类,一、根据土的颗粒级配或塑性指数分类,第一章 土的物理性质及分类,特点,受含水的影响极大，沉积历史愈久，结构性愈强、力学性质愈好。,粉质粘土：,10,I,p,17,粘土：,I,p,17,12/1/2024,56,定义指塑性指数Ip大于10的土。粘性土1.8 土的工程分类一,二、根据土的特殊性质进行分类,(一) 软土,指主要由细粒土组成的孔隙比大、天然含水量高和强度低的土层。,淤泥：天然孔隙比大于等于1.5的粘性土。,淤泥质土:天然孔隙比小于1.5但大于等于1.0的土。,天然含水量大于液限,有机质土：有机质含量大于5的土。,泥炭：有机质含量大于5的土。,(二) 人工填土,指由人类活动而堆填的土。,素填土,定义,由碎石、砂或粉土、粘性土等一种或几种材料组成的填土，不含杂质或含杂质很少。,杂填土,定义,指大量的建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等人工堆填物，不可直接作为建筑物地基。,冲填土,定义,人类借助水力冲填泥砂而形成的土，一般压缩性大、含水量大、强度低。,1.8,土的工程分类,第一章 土的物理性质及分类,12/1/2024,57,二、根据土的特殊性质进行分类(一) 软土指主要由细粒土组成的,二、根据土的特殊性质进行分类,(三) 湿陷性土,指在一定压力下被浸湿时产生湿陷变形量达到一定数值的土。,1.8,土的工程分类,第一章 土的物理性质及分类,(四) 红粘土,指碳酸盐岩系出露的岩石，经红土化作用形成并覆盖于基岩上的棕红、褐黄等色的高塑性粘土。,(五) 膨胀土,一般是指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物(以蒙脱石和伊里石为主)所组成的粘性土，在环境的温度和湿度变化时，可产生强烈的胀缩变形，具有吸水膨胀、失水收缩的特性。,(六) 多年冻土,指土的温度等于或低于零摄氏度、含有固态水且这种状态在自然界连续保持三年或三年以上的土。,(七) 盐渍土,指易溶盐含量大于0.5，且具有吸湿、松胀等特性的土。,(八) 污染,土,指由于外来的致污物质侵人土体而改变了原生性状的土。,12/1/2024,58,二、根据土的特殊性质进行分类(三) 湿陷性土指在一定压力下被,三、细粒土按塑性图分类,1.8,土的工程分类,第一章 土的物理性质及分类,0,10,20,30,40,50,60,70,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,I,p,=10,I,p,=7,B,A,A,线,I,p,=0.63(,w,L,-20),B,线,w,L,=40%,塑性指数,I,p,液限,w,L,(%),所有粘土均位于A线和,I,p,=10的水平线以上；,所有粉土均位于A线和,I,p,=7的水平线以下；,位于B线左侧 (,w,L,40% ) 的为高液限土。,12/1/2024,59,三、细粒土按塑性图分类1.8 土的工程分类第一章 土的物理性,习题,1-1土中水有哪些形态，各种形态的水各具有哪些特性、对工程建设有何影响？,1-2试分析下列各对土粒粒组的异同点,；,块石颗粒与圈砾颗粒；碎石颗粒与粉粒；,砂位与粘粒。,1-3何谓土的灵敏度和触变性？其工程意义何在？,1-4土的工程分类体系有哪些？掌握土的分类的结果。,1-5某软土地基的干密度为,r,d,1.36g/cm,3,，土粒比重,d,s,=,2.71,，含水量,w,=31.4%，,求一立方米的土体中颗粒、水、与空气所占的体积与重量，并确定以下指标：,g,，,g,sat,，,S,r,，,e,。,第一章 土的物理性质及分类,12/1/2024,60,习题1-1土中水有哪些形态，各种形态的水各具有哪些特性、对,1-6,某无粘性土样的颗粒分析结果见下表，试定出该土样的名称；若该土在天然状态下的密度为1.79g/cm,3,，天然含水量为8.9%，土粒比重为2.69，通过试验得知其最大孔隙比为0.966，最小孔隙比为0.465，试求该土的相对密度，并评价其密实度。,粒径(mm),102,20.5,0.50.25,0.250.075,0.075,颗粒相对含量（%）,45,129,348,337,141,习题,第一章 土的物理性质及分类,12/1/2024,61,1-6某无粘性土样的颗粒分析结果见下表，试定出该土样的名称,