土力学与地基基础第一章.ppt

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1、四川交通职业技术学院四川交通职业技术学院土力学土力学 与地基基础与地基基础主讲：王莘晴主讲：王莘晴学习目标：学习目标：能够叙述土的成因类型能够叙述土的成因类型正确分析颗粒级配曲线正确分析颗粒级配曲线正确计算土的物理性质指标正确计算土的物理性质指标正确计算土的液限、塑限及塑性指数、正确计算土的液限、塑限及塑性指数、液性指数液性指数能够判别砂土密实度及土的工程分类能够判别砂土密实度及土的工程分类第一章第一章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类土 自然界中的岩石在风化作用（物理风化、化学风化、生物风化）下形成碎屑，又经风或水的搬运沉积下来的松散沉积物。土木工程领域而言，土是指覆盖在地表的没

2、有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土与岩石的区分仅在于颗粒间胶结的强弱。基本概念与初步认识岩石岩石风化（风化（物理、化学物理、化学）作用作用岩石破碎岩石破碎 化学成分改变化学成分改变搬运搬运沉积沉积大小、形状和大小、形状和成分都不相同成分都不相同的松散颗粒集的松散颗粒集合体（土）合体（土）.土的来源.土的特征碎散性碎散性多相性多相性自然变异性自然变异性物理风化物理风化机械破碎，形成原生矿物机械破碎，形成原生矿物化学风化化学风化形成不均匀性、各向异性形成不均匀性、各向异性成分改变，形成次生矿物成分改变，形成次生矿物地质作用地质作用1.1.1 1 土的形成与成因类型土的形成与成因类型 残积物：残积物：是

3、残留在原地未被搬运曲那一部分原岩风化剥蚀后的产物，而另一部分则被风和降水所带走。坡积物：坡积物：是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐惭移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。洪积物洪积物：是暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，将大量基岩风化产物或将基岩剥蚀经搬运堆积而成的产物。冲积物：冲积物：是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。河床沉积土三角洲沉积土河漫滩沉积土河流阶地沉积土古河道沉积土 湖积物一般在湖滨浅水地带以颗粒较粗的砂砾沉积为主，常见斜层理和波痕，厚度较小；在湖心深水地带以细

4、粒的粉砂、粘土沉积为主，具水平层理，厚度较大，一般达数十米至数百米。湖积物和其他陆相沉积物比较，一般颗粒较细,颗粒的分选性、砂砾的磨圆度，砾石的扁平度较好。风成黄土多为湿陷性黄土，在工程建设中应尤为注意。土是由固相，液相，气相组成的三相分散系。气相主要是空气，水蒸气，有时还有沼气等。固相包括多种矿物成分组成土的骨架，骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空隙是相互连通的形成多孔介质。液相主要是水(溶解有少量的可溶盐类)。1.1.2 2 土的三相组成土的三相组成由岩石经物理风化生成的颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组成，它的成成分与母岩的相同，常见的有石英，长石和云母。颗粒一般较粗，多呈浑圆形，块状

5、或板状。吸附水的能力弱，性质比较稳，无塑性。由原生矿物经化学风化生成的新矿物，它的成分成分与母岩的完全不同。次生矿物主要是粘土矿物，即高岭石，伊利石和蒙脱石。颗粒极细，且多呈片状。性质活泼，有较强的吸附水能力（尤其是由蒙脱石组成的颗粒），具塑性。土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物组成及其后的风化作用。成土矿物可分为两大类。原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物一、土的固相一、土的固相物理风化仅使岩物理风化仅使岩石产生量的变化石产生量的变化岩石岩石物理风化物理风化化学风化化学风化土土化学风化仅使岩化学风化仅使岩石产生质的变化石产生质的变化粘土颗粒性质粘土颗粒性质土粒的粒径由粗

6、到细逐渐变化土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化时，土的性质相应地发生变化原生矿物经化学风化生成的新矿物，它原生矿物经化学风化生成的新矿物，它的成分成分与母岩的完全不同。颗粒极的成分成分与母岩的完全不同。颗粒极细，性质活泼，有较强的吸附水能力，细，性质活泼，有较强的吸附水能力，具塑性。具塑性。颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组成，颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组成，它的成分成分与母岩的相同，颗粒一般较它的成分成分与母岩的相同，颗粒一般较粗，吸附水的能力弱，性质比较稳，无塑粗，吸附水的能力弱，性质比较稳，无塑性。性。原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物土粒的大小土粒的大小及其组成及

7、其组成 造岩矿物：造岩矿物：石英石英方解石方解石正长石正长石斜长石斜长石角闪石角闪石 辉石等辉石等硬度等级硬度等级矿物名称矿物名称野外简易鉴定方法野外简易鉴定方法1 1滑石滑石用软铅笔划时留下条痕，用指甲容易刻划用软铅笔划时留下条痕，用指甲容易刻划2 2石膏石膏用指甲可刻划用指甲可刻划3 3方解石方解石用黄钢板刻划可留下条痕，用小刀很容易刻划用黄钢板刻划可留下条痕，用小刀很容易刻划4 4萤石萤石小刀可刻划小刀可刻划5 5磷灰石磷灰石用削铅笔刀刻划时刻留下明显痕迹，能刻划玻璃用削铅笔刀刻划时刻留下明显痕迹，能刻划玻璃6 6正长石正长石小刀可勉强留下看得见的划痕，能刻划玻璃小刀可勉强留下看得见的划

8、痕，能刻划玻璃7 7石英石英用小刀不能刻划用小刀不能刻划8 8黄玉黄玉能割开玻璃，难于刻划石英能割开玻璃，难于刻划石英9 9刚玉刚玉能刻划石英能刻划石英1010金刚石金刚石能刻划石英能刻划石英矿物的硬度等级矿物的硬度等级可溶性次生矿物。最可溶性次生矿物。最常见的有岩盐，钾盐，常见的有岩盐，钾盐，石膏，方解石，硫酸石膏，方解石，硫酸盐类还对金属和混凝盐类还对金属和混凝土有一定的腐蚀作用土有一定的腐蚀作用动植物分解后的残骸，动植物分解后的残骸，分解彻底的称为腐殖分解彻底的称为腐殖质质/腐殖质的颗粒极细，腐殖质的颗粒极细，粒径小于粒径小于0.1m0.1m，呈凝，呈凝胶状，带有电荷，具胶状，带有电荷，

9、具有极强的吸附性。有极强的吸附性。水溶盐水溶盐有机质有机质 土的粒度成分土的粒度成分1 1、粒径和粒组划分、粒径和粒组划分 （1 1）粒粒径径：土土颗颗粒粒的的大大小小以以其其直直径径来来表表示示，称为粒径。单位：称为粒径。单位：mmmm。土土粒粒并并非非理理想想的的球球体体，通通常常不不规规则则，为为椭球状、针片状、棱角状等。椭球状、针片状、棱角状等。土土的的粒粒径径是是一一个个相相对对的的、近近似似的的概概念念，应理解为应理解为等效直径等效直径。确定土的粒径是由于土的性质与土的粒径有关。确定土的粒径是由于土的性质与土的粒径有关。（1 1）粒粒径径大大 如如粗粗大大的的漂漂石石、卵卵石石，保

10、保持持了了原原岩岩的的矿物，强度高，压缩性低，透水性强。矿物，强度高，压缩性低，透水性强。（2 2）粒粒径径小小 如如细细小小粘粘粒粒，一一般般由由风风化化次次生生矿矿物物组组成，具可塑性，强度低、压缩性高、透水性弱。成，具可塑性，强度低、压缩性高、透水性弱。研研究究发发现现，在在一一定定的的粒粒径径范范围围内内，土土的的成成分分和和性性质质差差别别不不大大，可可以以认认为为具具有有大大致致相相同同的的成成分分和和相相同同的的性质。性质。可可对对粒粒径径划划分分区区段段，寻寻求求其其与与土土的的工工程程地地质质性性质质的关系。的关系。土的粒度成分土的粒度成分粒组的划分的原则粒组的划分的原则1.

11、符合粒径变化所引起的质的变化规律，即每个粒组的成分与性质无质的变化，具相同或相似的成分与性质；2.与粒组的分析技术条件相适应，即不同大小的土粒可采用不同的适用方法进行分析；3.粒组界限值力求服从简单的数学规律。200、20、2、1/20、1/200mm 粒组统粒组统称称粒组名称粒组名称粒径粒径d d范围（范围（mmmm）分析分析方法方法 主主 要要 特特 征征巨巨 粒粒漂石（块石）粒漂石（块石）粒 d200 d200 直接直接测定测定 透水性很大，压缩性极小，透水性很大，压缩性极小，颗粒间无粘结，无毛细性。颗粒间无粘结，无毛细性。卵石（碎石）粒卵石（碎石）粒 60d200 60d200 粗粒粗

12、粒砾砾粒粒粗砾粗砾 20d60 20d60 筛筛分分法法 透水性大，压缩性小，无粘透水性大，压缩性小，无粘性，有一定毛细性。性，有一定毛细性。细砾细砾2d202d20砂砂粒粒粗砂粗砂0.5d2 0.5d2 中砂中砂 0.25d0.5 0.25d0.5 细砂细砂0.075d0.25 0.075d0.25 细粒细粒粉粒粉粒 0.005d0.075 0.00511g/cmg/cm3 3冰点处于零下几十度冰点处于零下几十度具有固体的的特性具有固体的的特性温度高于温度高于100100C C时可蒸发时可蒸发弱结合水弱结合水弱结合水弱结合水:位于强结合水之外，电场引力位于强结合水之外，电场引力作用范围之内作

13、用范围之内外力作用下可以移动外力作用下可以移动不因重力而移动，有粘滞性不因重力而移动，有粘滞性（二）自由水（二）自由水 定义定义:在双电层影响以外的水为自由液态水，它主要受重力作用的控制，土粒表面吸引力居次要地位，这部分水称为自由水或非结合水，它包括毛细水和重力水。(1)毛细水特点特点:1.毛细水毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。2.毛细水毛细水按其与地下水面是否联系可分为毛细悬挂水(与地下水无直接联系)和毛细水上升水与地下水相连两种。（2）重力水 特点特点:重力水是存在于地下水位以下的适水土层中的地下水。它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮力作用。重力水只受重力控

14、制，不受土粒表面吸引力的影响。毛细压力增加了土粒间的联结，所以散毛细压力增加了土粒间的联结，所以散粒状的砂土，当含有少量水分时具有假粒状的砂土，当含有少量水分时具有假粘聚力，但是当土饱和时，这种联结作粘聚力，但是当土饱和时，这种联结作用即告消失。因此，由于毛细力而用即告消失。因此，由于毛细力而呈现的粘性是暂时性的。呈现的粘性是暂时性的。（3）固态水特点特点:1.水结冰后体积膨胀，同时由于水分迁移和补给，在 土层中会形成冰层或透镜体。2.固态水在土中起着暂时的胶结作用，提高土的力学 强度，降低透水性。3.温度升高后，冰层解冻为液态水，使土的强度急剧 降低，压缩性增大，土的性质显著恶化，如处于地

15、下水以上的某些公路路面在开春后的翻浆现象就是 一例。土中水的分类一、土中水的类型与特性一、土中水的类型与特性土中的水矿物成分水结合水重力水毛细水结构水、结晶水、沸石水孔隙水自由水弱结合水强结合水三、土的气相三、土的气相分类分类:1.吸附于土颗粒表面的气体 2.溶解于水中的气体 3.四周为颗粒和水所封闭的气体以及自由气体特点特点:通常认为自由气体与大气连通，对土的性质无大影 响。密闭气体的体积与压力有关，压力增加，则体 积缩小，压力减小，则体积胀大。因此，密闭气体 的存在增加了土的弹性，同时还可阻塞土中的渗流 通道，减小上的渗透性。土的结构类型土的结构类型土的结构类型土的结构类型（1）巨粒土及粗

16、粒土的结构类型）巨粒土及粗粒土的结构类型 为为为为单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构。根根根根据据据据颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的排排排排列列列列和和和和挤挤挤挤压压压压紧紧紧紧密密密密程程程程度度度度分分分分为为为为松松松松散散散散结结结结构构构构、紧紧紧紧密密密密结结结结构构构构。根根根根据据据据细细细细粒粒粒粒土土土土含含含含量量量量不不不不同同同同又分为粗石状结构和假斑状结构。又分为粗石状结构和假斑状结构。又分为粗石状结构和假斑状结构。又分为粗石状结构和假斑状结构。特特特特点点点点：颗颗颗颗粒粒粒粒粗粗粗粗大大大大、组组组组成成成成单单单单元元元元基基基基本本本本为为为为原原原原生生生生矿矿

17、矿矿物物物物和和和和复合矿物，粒间连结较小。复合矿物，粒间连结较小。复合矿物，粒间连结较小。复合矿物，粒间连结较小。1.1.3 3 土的结构和构造土的结构和构造1.单粒结构：单粒结构：密实状态密实状态疏松状态疏松状态 粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，下沉落形成的单粒结构，其特点其特点是土粒间是土粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态可分为疏松状态和密实状态颗粒间点与点接触，由于颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，接触后，不再继续

18、下沉，形成链环单位形成链环单位,很多链环很多链环联结起来，形成孔隙较大联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构的蜂窝状结构 细微粘粒大都呈针状或片状，细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结下沉，形成孔隙较大的絮状结构构 蜂窝结构蜂窝结构絮状结构絮状结构2.蜂窝结构：蜂窝结构：3.絮状结构絮状结构：土的物理性质：是土的物理性质：是指土本身由于三相组成指土本身由于三相组成部分相对比

19、例关系不同部分相对比例关系不同所表现的物理状态以及所表现的物理状态以及固、液两相相互作用所固、液两相相互作用所表现出的性质表现出的性质 。主要包括：密度、主要包括：密度、孔隙性、含水性、稠度、孔隙性、含水性、稠度、塑性、透水性、毛细性塑性、透水性、毛细性等等1.1.4 4 土的物理性质指标土的物理性质指标（一）、土的三相图（一）、土的三相图（一）、土的三相图（一）、土的三相图 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V（二）、直接测定指标（二）、直接测定指标 Vvn n一、土的物理性质指标一、土的物理性质指标 3.土的含水量土的含水量1.土的密度土的密度2.土粒相对密度土粒相

20、对密度Gs（土粒比重）（土粒比重）（二）、直接测定指标（二）、直接测定指标 1.土的密度土的密度：单位体积土的质量单位体积土的质量 工程中常用重度工程中常用重度 来表示单位体来表示单位体积土的重力积土的重力 重力加速度，近似重力加速度，近似取取10m/s2 2.土粒相对密度土粒相对密度Gs（土粒比重）（土粒比重）：土土粒质量与同体积的粒质量与同体积的4时纯水的质量时纯水的质量之比之比 土粒相对密度变化范围不大：土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般细粒土（粘性土）一般2.702.75；砂土一般为；砂土一般为2.65左左右。土中有机质含量增加，右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小土粒

21、相对密度减小气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V3.土的含水量土的含水量：土中水的土中水的质量与土粒质量之比，以百分质量与土粒质量之比，以百分数表示数表示土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。其所处的自然地理环境等有关。测定方法：测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法 （二）、直接测定指标（二）、直接测定指标（三）、换算指标（三）、换算指标（三）、换算

22、指标（三）、换算指标 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa质量质量m体积体积V1.孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率n孔隙比孔隙比e ：土中孔隙体积与土粒体积土中孔隙体积与土粒体积之比之比 2.土的饱和度土的饱和度Sr：土中孔土中孔隙水的体积与孔隙总体积之隙水的体积与孔隙总体积之比，以百分数表示比，以百分数表示饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr=0,饱和土饱和土Sr=100%。砂土砂土根据饱和度分为三种状态根据饱和度分为三种状态:孔隙率孔隙率n ：土中孔隙体积与总体积之土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示比，以百分数表示 Sr50%稍湿；稍湿；

23、50Sr80%很湿；很湿；Sr80%饱和饱和3.不同状态下土的密度和重度不同状态下土的密度和重度饱和密度饱和密度sat ：土体中孔隙完全被土体中孔隙完全被水充满时的土的密度水充满时的土的密度 干密度干密度d ：单位体积中固体颗粒部单位体积中固体颗粒部分的质量分的质量 浮密度浮密度 ：土单位体积内土粒质土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差量与同体积水的质量之差 土的三相比例指标中的质量密度指标共有土的三相比例指标中的质量密度指标共有4个，土的密度个，土的密度，饱和密度饱和密度sat，干密度，干密度d，浮密度，浮密度 (kg/m3),相应的重度相应的重度指标也有指标也有4个，土的重度个，土的重

24、度，饱和重度饱和重度 sat，干重度，干重度 d，浮重度，浮重度 (kN/m3)气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa质量质量m体积体积V天然密度天然密度干密度干密度饱和密度饱和密度天然容重天然容重干容重干容重浮容重浮容重饱和容重饱和容重各种密度容重之间的大小关系各种密度容重之间的大小关系（四）、指标间的换算（四）、指标间的换算（四）、指标间的换算（四）、指标间的换算气气水水土粒土粒Gsw Vs11+1+e质量质量m体积体积V土的三相指标中土的三相指标中，土粒比重土粒比重Gs ，含水量含水量和和密度密度是通过是通过试验测定的，可以根据三个试验测定的，可以根据三个基本指标换算出其余各指标基本

25、指标换算出其余各指标Vv=eGsw Gs（1）w 推导：推导：换算关系式：换算关系式：例题例题1试证试证明如下各式：明如下各式：（2 2）（1 1）（3 3）（4 4）证明证明:(1)(2)(3)(4)例题例题2 试证试证明：土体明：土体处处在在饱饱和状和状态时态时，含水量与干容重之，含水量与干容重之间间存在着如下关系：存在着如下关系：证明:因为土处于饱和状态 且 例题例题3 一击实试验：击实筒体积一击实试验：击实筒体积1000cm3，测得湿土质量为，测得湿土质量为1.95kg，取一质，取一质量为量为17.48g的湿土，烘干后质量为的湿土，烘干后质量为15.03g，计算含水量，计算含水量 和干

26、重度和干重度 。解：天然重度含水量例题4 一体积为50cm3的土样，湿土质量0.09kg，烘干后质量为0.068kg，土粒相对密度 ，求 其孔隙比，若将土样压缩，使其干密度达到1.61t/m3，土样孔隙比将减少多少？解：孔隙比减小值土样的天然密度土样的含水量（五）、例题分析（五）、例题分析 n【例】某土样经试验测得体积为某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为湿土质量为187g，烘干后，干土质量为烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度若土粒的相对密度Gs为为2.66，求该土样的含水量，求该土样的含水量、密度密度、重度重度、干重干重度度d 、孔隙比、孔隙比e、饱和重度、饱和重度sat

27、和有效重度和有效重度 【解答】解答】（一）、无粘性土的密实度（一）、无粘性土的密实度（一）、无粘性土的密实度（一）、无粘性土的密实度 土的密实度土的密实度指单位体积土中固体颗粒的含量。根据土指单位体积土中固体颗粒的含量。根据土颗粒含量的多少，天然状态下的砂、碎石等处于从紧密到颗粒含量的多少，天然状态下的砂、碎石等处于从紧密到松散的不同物理状态。无粘性土的密实度与其工程性质有松散的不同物理状态。无粘性土的密实度与其工程性质有着密切关系着密切关系1.孔隙比孔隙比e 孔隙比孔隙比e可以用来表示砂土的密实度。对于同一种土，可以用来表示砂土的密实度。对于同一种土，当孔隙比小于某一限度时，处于密实状态。孔

28、隙比愈大，当孔隙比小于某一限度时，处于密实状态。孔隙比愈大，土愈松散土愈松散 2.相对密实度相对密实度Dr砂土在天然状态下砂土在天然状态下孔隙比孔隙比砂土在最密实状态时砂土在最密实状态时的孔隙比的孔隙比砂土在最松散状砂土在最松散状态时的孔隙比态时的孔隙比1.1.5 5 土的物理状态指标土的物理状态指标当当Dr=0=0时，时，e=emin，表示土处于最疏松状态表示土处于最疏松状态;当当Dr=1.0时，时，e=emax，表示土体处于最密实状态，表示土体处于最密实状态3.按动力触探确定无粘性土的密实度按动力触探确定无粘性土的密实度Dr1/3疏松状态疏松状态1/3Dr2/3中密状态中密状态2/3Dr1

29、密实状态密实状态 天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数N进行评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥进行评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥动力触探的锤击数动力触探的锤击数N63.5进行评定进行评定(GB50007-2002)密实度密实度按按N评定砂石密实度评定砂石密实度 按按N63.5评定碎石土密实度评定碎石土密实度 松散松散稍密稍密中密中密密实密实N10N10N63.5510N155N63.51015N3010N63.520N30N63.520（二）、粘性土的稠度（二）、粘性土的稠度（二）、粘性土的稠度（二）、粘性土的稠度 1

30、.粘性土的稠度状态粘性土的稠度状态稠度稠度是指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破是指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力坏的抵抗能力,是粘性土最主要的物理状态特征是粘性土最主要的物理状态特征 半固态半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态塑限塑限P液限液限L粘性土由某一种状态过渡到另一状态的界限含水量称为粘性土由某一种状态过渡到另一状态的界限含水量称为土的稠度界限土的稠度界限液塑限测定根据土工试验规程液塑限测定根据土工试验规程(SL237-007-1999)规规定，采用液塑限联合测定仪进行测定。定，采用液塑限联合测定仪进行测定。固态固态缩限缩限s界限含水量界限含水量稠度状态

31、稠度状态一、粘性土的三种状态一、粘性土的三种状态1、固态或半固态固态或半固态-土中含水量很低时，水都被颗粒表面的电荷紧土中含水量很低时，水都被颗粒表面的电荷紧紧吸着于颗粒表面，成为强结合水。强结合水的性质接近于固态，紧吸着于颗粒表面，成为强结合水。强结合水的性质接近于固态，土表现为土表现为固态或半固态固态或半固态。2、可塑状态可塑状态-含水量增加，被吸附在颗粒周围的水膜加厚，土含水量增加，被吸附在颗粒周围的水膜加厚，土粒周围除强结合水外还有弱结合水，弱结合水不能传递静水压力，粒周围除强结合水外还有弱结合水，弱结合水不能传递静水压力，不能自由流动，但受力时可以变形，土体受外力作用可以被捏成任不能

32、自由流动，但受力时可以变形，土体受外力作用可以被捏成任意形状而不破裂，外力取消后仍然保持改变后的形状。这种状态称意形状而不破裂，外力取消后仍然保持改变后的形状。这种状态称为为可塑状态可塑状态。3、流动状态流动状态-当含水量继续增加，土中除结合水外，已有相当当含水量继续增加，土中除结合水外，已有相当数量的水处于电场引力影响范围以外，成为自内水。这时土粒之间数量的水处于电场引力影响范围以外，成为自内水。这时土粒之间被自由水所隔开，土体不能原受任何剪应力，而呈被自由水所隔开，土体不能原受任何剪应力，而呈流动状态流动状态。可见，从物理概念分析，土的稠度实际上是反应土中水可见，从物理概念分析，土的稠度实

33、际上是反应土中水的形态。的形态。土的特征含水量-土从某种状态进入另外一种状态的分界含水量。液性界限(WL)简称液限-土从塑性状态转变为液性状态时的含水量。塑性界限(WP)简称塑限-土从半固体状态转变为塑性状态时的含水量。液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪下沉深度为下沉深度为17mm所对应的含水量为液限所对应的含水量为液限;下沉深度为下沉深度为2mm处所对应的含水量为塑限处所对应的含水量为塑限 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塑性指数塑性指数IP是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值(省去省去%)，即土处在可塑状态的含水量变化范围即土处在可塑状态的含水量变化范围说明：说明：塑

34、性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力,即与土中粘粒含量有关。即与土中粘粒含量有关。粘粒含量越多粘粒含量越多,塑性指数就越高塑性指数就越高 说明：说明：液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。当液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。当IL0时时,P,土处于坚硬状态土处于坚硬状态;当当IL1时时,L,土处于流动状态。根据土处于流动状态。根据IL值可以直接判定土的软值可以直接判定土的软硬状态硬状态 液性指数液性指数IL是粘性是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比 状态状态液性指数液

35、性指数坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑流塑流塑IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL1 土的灵敏度：原状土的强度与同一土经重塑后的强度之比 土的触变性：粘性土的抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质饱和粘性土的灵敏度：碎石类土：碎石类土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50的土。分为漂石或块石、卵石或碎石、圆砾或角砾。碎石类土的划分 表1-18土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒超过全重的50%块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒超过全重的50%碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒超过全重的50%角砾棱角形为主1.1.6 6 土的工程分类土的工程分类 砂类土：砂类土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50的土。按粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。粉土：粉土：粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50、塑性指数小于或等于10的土。必要时可根据颗粒级配分为砂质粉土和粘质粉土。粘性土：粘性土：塑性指数大于10的土。按沉积年代分为：老粘性土、一般粘性土和新近沉积粘性土。按塑性指数分为粘土和粉质粘土。