1、学习情境二：地质勘查报告识读,子情境2.3 土的压缩实验 一、 预备知识 1. 土的三相简图 2. 三相指标的定义 3. 三相指标的换算 4. 无粘性土密实度分析,2.3 土的压缩实验,1. 三相草图,质量,体积,土的物理性质指标认识,V土的总体积；Va土中气体所占的体积 Vw土中水所占的体积；Vs土中颗粒所占的体积； VV土中孔隙所占的体积；VV = Vw + Va m 土的总质量 mW 土中水的质量；ms土中颗粒的质量。,符号含义,土的物性与分类,三相草图,已知关系五个:,共有九个参数: V Vv Vs Va V / ms m ma m,剩下三个独立变量,三相草图法,物性指标是比例关系:
2、可假设任一参数为1,对于饱和土, Va=0 剩下两个独立变量,实验室测定,其它指标,是一种简单而实用的方法,Soil Mechanics,2 土粒比重（相对密度）,Soil Mechanics,2 土的物性与分类,3 土的其他物理指标:土的含水量w、密度和土粒的相对密度ds可直接用试验方法测定（试验方法见有关土工试验操作规程），它们是每种土必须测定的基本指标，根据这三个指标，又可导出如下几个物理性质指标。 土的干密度和干重度 土的饱和密度和饱和重度 土的有效重度 土的空隙逼和孔隙率 饱和度,2 土的物性与分类,单位体积土体中土颗粒的质量称为干土密度d，即：单位体积土颗粒所受到的重力称为干土重度
3、，又称为于土重力密 度，其值等于干土密度乘以重力加速度。即：饱和土密度是指土孔隙充满水时，单位体积土的质量。 单位体积饱和土所受到的重力称为饱和土重度。,1 干土密度与干土重度,2 饱和土密度饱和土重度,2 土的物性与分类,在地下水位以下，土受到水的浮力作用，单位体积土中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为浮重度，又称有效重度。,土的孔隙率是指土中孔隙体积与土总体积之比的百分率,土中孔隙体积与土颗粒体积之比值称为孔隙比,3 土的有效重度,4 土的空隙比和空隙率,土的孔隙率和孔隙比是反映土体密实程度的重要物理性质指标。在一般情况，n或e愈大，土愈疏松。反之土愈密实，一般粘性土e在0.41.2之
4、间，砂土e在0309之间，淤泥孔隙比大于1.5,2 土的物性与分类,土中水的体积与孔隙体积之比值称为土的饱和度，即土的饱和度是反映水填充土孔隙的程度，即反映土潮湿程度的物理性质指标。当St小于0.5时为稍湿的，在0.50.8之间时为很湿的，大于0.8时为饱和的，如St= 1.0时，则土处于完全饱和状态。,5 土的饱和度,2 土的物性与分类,Soil Mechanics,3 基本指标和其他指标的关系,2 土的物性与分类,Soil Mechanics,2 土的物性与分类,标准贯入试验 （Standard Penetration Test）,标准贯入数 N63.5,锤 重：63.5kg,落 距：76
5、0mm,打入深度：300mm,土的物性与分类,土的物理状态,3. 用标准贯入试验划 分密实度,参考教材,土的压实性,1 土的压实原理 含水量与压实的关系：含水量太多、太少均不能压实，适当时可压实。原理：含水量小时，土粒周围的水膜薄，分子吸引力；含水量适当增大时，结合水膜变厚，土粒间的连接力变弱；再大时，短时水不易排出。 最优含水量：使得土的压实效果最好的含水量。,2 影响压实效果的因素,3 压实性填土质量标准,1）.压实功,2）.含水量,3）.铺土厚度,4）.颗粒级配,压实标准：,压实系数,4. 无粘性土密实度分析 （1）碎石土的密实度 （2）砂土的密实度 用空隙比e为标准 以相对密实度Dr为标准 以标准贯入试验N为标准 （3）粉土的密实度,二、 土的压缩试验与分析 1 试验目的与计算原理,2 仪器设备 3 操作步骤,求压缩系数a1-2时，统一规定：P1=100KPa，P2=200KPa。可以用压缩系数a1-2来判断土的压缩性： 若a1-2 0.1MPa-1，为低压缩性；0.1MPa-1a1-20.5MPa-1，为中压缩性； a1-20.5MPa-1，为高压缩性。,
