1、第 2 章 土的物理性质及分类,2.1 概述,土具有散体性、多样性和自然变异性,2.2 土的三相比例指标,2.2.1 土的三相关系图(Three phase diagram/skeletal diagram/ block diagram)2.2.2 指 标 的 定 义,土的三相图,为便于说明这些物理性质指标的定义和它们的换算关系，常用三相图表示土体内三相的相对含量。,1. 三个基本的比例指标1）土的密度,实验室：环刀法,重度（unit weigt）,2）土粒相对密度,3）土的含水量,实验室：烘干法,2. 确定三相量比例关系的其它指标1）孔隙比,2）孔隙率,3）饱和度,4）饱和密度,5）干密度,
2、6）浮重度,2.2.3 三 相 指 标 的 换 算,2.3 粘性土的物理特征 The physical character of cohesive soils,2.31粘性土的可塑性界限含水量(又称阿太堡界限),半固体 塑性状态 流动状态,Wp(plastic limit)试验室用搓条法（经验法） WL(liquid limit)在试验室用锥式圆锥仪,Ip是细粒土分类的依据。粘土(clay)粉质粘土（silty clay）,（不带百分号）,2.3.2 粘性土的物理状态指标1.塑性指数 （plasticity index）,2. 液性指数 (The liquidity index)工程上用以判别
3、重塑土软硬程度,坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑,2.2.3 粘性土的活动度、灵敏度和触变性 1. 粘性土的活动度,Ip黏性土的塑性指数 m粒径0.002mm的颗粒含量百分数 A1.25 活性粘土 反映粘土矿物吸附结合水的能力,A= Ip m,2. 粘性土的灵敏度( The sensitivity of cohesive soil),原状土的无侧限抗压强度 具有与原状土相同密度和含水量并彻底破坏其结构的土（重塑土）的无侧限抗压强度土的结构性土的性质受结构扰动的影响而改变的特性,低灵敏,中灵敏,高灵敏,3. 粘性土的触变性(thixotropy of cohesive soil)含水量不变，土因重塑
4、而软化，又因静置而逐渐硬化 强度有所恢复的性质。,2.4 无粘性土的密实度,分类 (Classification)无粘性土：,2.4.1 砂土相对密实度( relative density ),疏松,中密,密实,(多用于填土方的质量控制),相对密实度Dr,定义（理论表达式）,定义（实用表达式）,emax无粘性土处于最松状态时的孔隙比，可由其最小干密度换算,emin无粘性土处于最密状态时的孔隙比，可由其最大干密度换算,e0无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比,dmax无粘性土的最大干密度,dmin无粘性土的最小干密度,d无粘性土的天然干密度或填筑干密度,2.4.1 无黏性土密实度划分的其他方法,1.
5、砂土密实度按天然孔隙比划分按原状土的孔隙比划分,2. 根据标贯试验(STP )的锤击数N来区别：N10 松散1030 密实,3.碎石密实度按重型动力触探击数划分,4. 碎石密实状态野外鉴别方法：, 2.5 粉土的密实度和湿度, 2.6 土的胀缩性、湿陷性和冻胀性,2.7 地基土的工程分类,地基土的分类分类目的：,分类原则：,简明 工程特性差异,2.7.1 土的分类原则和标准,一般土,粗粒土,细粒土,砾类土：260mm,砂类土：0.0752mm,粉土：0.075mm,粘土：0.075mm,巨粒土：60mm,特殊土：软土、黄土、膨胀土等,工程用土,土的工程分类,我国的分类方法至今尚未统一，不同的部
6、门根据各自行业特点建立了各自的分类标准。一般对粗粒土主要按颗粒组成进行分类，粘性土则按塑性指数分类。 目前国内应用于对土进行分类的标准、规程（规范）主要有以下几种： （1）建设部土的分类标准（GBJ145-90） （2）建设部建筑地基基础设计规范（GBJ7-89） （3）交通部公路土工试验规程（JTJ051-93） （4）水利部土工试验规程（SL237-1999）,土的分类标准,该分类体系与一些欧、美国家的土分类体系在原则上没有大的差别，只是在某些细节上作了一些变动。土的总分类体系如下表。,土的分类标准,漂石： boulder 砾石： gravel 卵石： cobble 粉土： mealy 粘
7、土： clay 细粒土： fine-grained 级配良好： well-graded 级配不良： poorly-graded,土的分类标准,土的分类标准,巨粒土和含巨粒土的分类,土的分类标准,粗粒土的分类,土的分类标准,土的分类标准,细粒土的分类,土的分类标准,土的分类标准,土的分类标准,建筑地基基础设计规范 中的地基土分类,碎石土的分类,建筑地基基础设计规范 中的地基土分类,砂土的分类,建筑地基基础设计规范 中的地基土分类,粉土 若土的塑性指数小于或等于10，粒径大于0.075的颗粒含量超过总量的50，则该土属于粉土,建筑地基基础设计规范 中的地基土分类,粘性土的分类,一、建筑地基基础设计规范分类,(一）岩石(rock),分类,（二）碎石土(crushed stone),大于颗粒总重的50%,（三）砂土(sand),Sr%,稍湿,很湿,饱和,(按湿度分),(四)粉土(silt),粉土,粉土,（五）粘土(clay),1.分类,2.按工程地质特征分 （1）一般粘土(clay)：第四纪沉积物压缩性低，强度较高，良好的地基。 （2）淤泥和淤泥质土(muck and mucky soil)：软弱土，不好地基（处理） （3）红粘土(red clay): 裂隙发育（特殊土）,（六）人工填土(fill/artificial soil),
