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1、公路工程试验检测材料第1页，本讲稿共159页第一部分第一部分土工土工第2页，本讲稿共159页第一节第一节 土的三相组成及物理性质指标土的三相组成及物理性质指标换算换算 一、土的形成一、土的形成 土是由地表面的岩石经风化、剥土是由地表面的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。不同的风体水和气体的一种集合体。不同的风化作用形成不同性质的土。风化作用化作用形成不同性质的土。风化作用有下列三种。有下列三种。第3页，本讲稿共159页1 1、物理风化、物理风化 岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度、湿度的变化，不均
2、匀膨胀与温度、湿度的变化，不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩角为碎收缩，使岩石产生裂隙，崩角为碎石。这种风化作用，石。这种风化作用，只改变颗粒的只改变颗粒的大小和形状，不改变原来的矿物成大小和形状，不改变原来的矿物成份，份，称为物理风化。称为物理风化。由物理风化生由物理风化生成的土为巨粒土，这种土呈松散状成的土为巨粒土，这种土呈松散状态，态，总称无黏性土。总称无黏性土。第4页，本讲稿共159页2 2、化学风化、化学风化 当岩石的碎屑，与水、氧气和二当岩石的碎屑，与水、氧气和二氧化碳等物质相互接触，使这些岩氧化碳等物质相互接触，使这些岩石碎屑逐渐发生化学变化，石碎屑逐渐发生化学变化，改变了改变
3、了原来组成矿物的成份，产生一种新原来组成矿物的成份，产生一种新的成份的成份次生矿物。次生矿物。这类风化称这类风化称为为化学风化化学风化。经化学风化生成的土为经化学风化生成的土为细粒土，具有黏结力，如黏土与粉质细粒土，具有黏结力，如黏土与粉质土，总称黏性土。土，总称黏性土。第5页，本讲稿共159页3 3、生物风化、生物风化 由动物、植物和人类活动对岩石的由动物、植物和人类活动对岩石的破坏称生物风化。破坏称生物风化。第6页，本讲稿共159页二、土的三相组成二、土的三相组成 v固相固相土颗粒，由无机矿物颗粒和土颗粒，由无机矿物颗粒和有机质组成，构成土的骨架；有机质组成，构成土的骨架；v液相液相土孔隙
4、中存在的水；土孔隙中存在的水；v气相气相土孔隙中填充的空气。土孔隙中填充的空气。第7页，本讲稿共159页土的三相比例变化，引起的状态和工土的三相比例变化，引起的状态和工程性质的变化：程性质的变化：v固体固体+液体液体+气体气体湿土。湿土。v当液体当液体=0=0，v固体固体+气体气体干土。干土。v当气体当气体=0=0，v固体固体+液体液体饱和土。饱和土。第8页，本讲稿共159页三、土中的水三、土中的水 土中的水可分为结晶水、结合土中的水可分为结晶水、结合水和自由水。水和自由水。v结晶水结晶水存在于土颗粒矿物晶存在于土颗粒矿物晶体内部或参与矿物构造的水。要体内部或参与矿物构造的水。要通过高温才能从
5、土颗粒矿物中折通过高温才能从土颗粒矿物中折出。出。第9页，本讲稿共159页v结合水结合水吸着在土颗粒表面呈薄膜吸着在土颗粒表面呈薄膜状的水，受土粒表面引力作用而不服状的水，受土粒表面引力作用而不服从静水力学规律，根据靠近土颗粒表从静水力学规律，根据靠近土颗粒表面的距离，分强结合水和弱结合水。面的距离，分强结合水和弱结合水。强结合水一般在强结合水一般在105105150150下才能下才能折出。折出。v自由水自由水存在于土颗粒孔隙中的水，存在于土颗粒孔隙中的水，分为毛细水和重力水，在分为毛细水和重力水，在105105110110时就能从土体中折出。时就能从土体中折出。第10页，本讲稿共159页四、
6、土的物理性质指标及指标换算四、土的物理性质指标及指标换算 v工程设计和工程检验中常用的物理工程设计和工程检验中常用的物理性质指标：土的密度（湿密度）、性质指标：土的密度（湿密度）、土颗粒比重、饱和密度、干密度、土颗粒比重、饱和密度、干密度、浮密度、含水率、孔隙比、孔隙率、浮密度、含水率、孔隙比、孔隙率、饱和度饱和度9 9个指标。个指标。v其中：土的比重、土的密度、土的含水其中：土的比重、土的密度、土的含水率三个指标是实验指标（土的三相基本率三个指标是实验指标（土的三相基本物理指标），其它的指标是换算指标。物理指标），其它的指标是换算指标。第11页，本讲稿共159页1 1、常用物理性质指标和定义
7、、常用物理性质指标和定义 v（1 1）土的湿密度）土的湿密度：是指：是指土单位体积土单位体积的质量的质量。m m v=（kg/mkg/m3 3）V V第12页，本讲稿共159页（2 2）土颗粒比重（或土颗粒相对密度）土颗粒比重（或土颗粒相对密度）GsGs：是土粒在温度是土粒在温度105105110110下烘下烘至恒重时的质量与同体积至恒重时的质量与同体积44时纯水时纯水质量的比值质量的比值。ms/Vsv Gs=mw/Vw4第13页，本讲稿共159页(3)(3)土的含水率土的含水率：是：是指土中水的质指土中水的质量和固体颗粒质量之比量和固体颗粒质量之比，通常以百分，通常以百分数表示。数表示。m
8、mw wv =100 =100 m ms s第14页，本讲稿共159页(4)(4)干密度干密度d d：是：是指土的固体颗粒质指土的固体颗粒质量与土的总体积之比量与土的总体积之比。m ms sv d d=(kg/m (kg/m3 3)V V第15页，本讲稿共159页（5 5）饱和密度）饱和密度satsat：是：是指土孔隙中全指土孔隙中全部被水充满时的密度部被水充满时的密度。m ms s+V+Vv v.w wv satsat=(kg/m(kg/m3 3)V V第16页，本讲稿共159页（6 6）浮密度（或称浸水密度）浮密度（或称浸水密度）：是：是指土浸入水中受到水的浮力作用时的指土浸入水中受到水的
9、浮力作用时的单位体积质量单位体积质量。m ms s-V-Vs s.w wv=(kg/m (kg/m3 3)V V第17页，本讲稿共159页（7 7）孔隙比）孔隙比e e：是土中孔隙体积与固体是土中孔隙体积与固体颗粒体积之比颗粒体积之比。V Vv vv e=e=V Vs s第18页，本讲稿共159页（8 8）孔隙率）孔隙率n n：是指土中孔隙体积与总是指土中孔隙体积与总体积之比体积之比。V Vv vv n=n=100100 V V第19页，本讲稿共159页（9 9）饱和度）饱和度SrSr：是指孔隙中水的体积：是指孔隙中水的体积与空隙体积之比与空隙体积之比 V Vw wv Sr=Sr=100100
10、 V Vv v第20页，本讲稿共159页2 2、土的物理指标换算关系、土的物理指标换算关系 第21页，本讲稿共159页3 3、土的其它指标、土的其它指标 v（1 1）常用的物理状态指标：液限含水）常用的物理状态指标：液限含水率率L L、塑限含水率、塑限含水率P P、塑性指数、塑性指数I Ip p、液、液性指数性指数I IL L、相对密度、相对密度DrDr等。等。v（2 2）常用的力学性质指标：压缩系数、）常用的力学性质指标：压缩系数、压缩指数、固结系数、抗剪强度指标、承压缩指数、固结系数、抗剪强度指标、承载比、回弹模量、无侧限抗压强度等。载比、回弹模量、无侧限抗压强度等。v（3 3）常用土的水
11、理性指标：渗透系数、）常用土的水理性指标：渗透系数、湿化崩解量和毛细管水上升高度等。湿化崩解量和毛细管水上升高度等。第22页，本讲稿共159页五、土的含水率试验五、土的含水率试验 v含水率是土的基本物理性质指标之一。含水率是土的基本物理性质指标之一。它反映土的状态，它的变化将使土的它反映土的状态，它的变化将使土的一系列力学性能随之而异；它又是计一系列力学性能随之而异；它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等指算土的干密度、孔隙比、饱和度等指标的依据。标的依据。v测量土的含水率方法：烘干法、酒精测量土的含水率方法：烘干法、酒精燃烧法和比重法。燃烧法和比重法。第23页，本讲稿共159页烘干法烘干法
12、v 是测定含水率的标准方法，适用是测定含水率的标准方法，适用于黏土、粉质土、砂类土、砂砾土、于黏土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机质土和冻土类。有机质土和冻土类。第24页，本讲稿共159页酒精燃烧法酒精燃烧法 v 适用于快速简易测定细粒土（含适用于快速简易测定细粒土（含有有机质土除外）的含水率。有有机质土除外）的含水率。第25页，本讲稿共159页比重法比重法 v 是通过测定湿土体积，估计土粒是通过测定湿土体积，估计土粒比重，间接计算土的含水率，由于试验比重，间接计算土的含水率，由于试验时没有考虑温度的影响，所以结果准确时没有考虑温度的影响，所以结果准确度较差。土内气体能否充分排出度较差。土内气体
13、能否充分排出,直接直接影响试验结果的精度影响试验结果的精度,故比重法仅适用故比重法仅适用于砂类土。于砂类土。第26页，本讲稿共159页检测的要素检测的要素 v规定的原理和方法、规定的检测规定的原理和方法、规定的检测装置、条件约定和结果处理。装置、条件约定和结果处理。第27页，本讲稿共159页（一）土的含水率试验（烘干法）（一）土的含水率试验（烘干法）v原理和方法：土样在原理和方法：土样在105105110110烘烘干至恒重，土样中水质量（湿土质量与干至恒重，土样中水质量（湿土质量与干土质量的差）占干土质量的百分比。干土质量的差）占干土质量的百分比。第28页，本讲稿共159页规定的检测装置：规定
14、的检测装置：v电热烘箱（或红外加热烘箱）、天平，电热烘箱（或红外加热烘箱）、天平，感量感量0.01g0.01g、干燥器和称量盒。、干燥器和称量盒。第29页，本讲稿共159页条件约定：条件约定：v试样称量细粒土试样称量细粒土15g15g30g30g，砂类土，砂类土和有机质土和有机质土50g50g。v烘干温度烘干温度105105110110，60607070。v烘干时间：细粒土不少于烘干时间：细粒土不少于8h8h，砂类土，砂类土不少于不少于6h6h，含有机质，含有机质5%5%以上或含有石以上或含有石膏的土膏的土60607070，12h12h15h15h。第30页，本讲稿共159页结果处理：结果处理
15、：v 称样精度称样精度0.01g0.01g。v 计算公式。计算公式。v 误差控制。误差控制。第31页，本讲稿共159页(二二)土的含水率试验（酒精燃烧法）土的含水率试验（酒精燃烧法）v见教材见教材P5P5v要点：适用范围（不适合有机质土的含水要点：适用范围（不适合有机质土的含水率测定）率测定）注意注意:1:1、阅读试验说明与注意事项。、阅读试验说明与注意事项。2 2、整理一下试验程序。、整理一下试验程序。v一个试验规程一般分三个部分：一个试验规程一般分三个部分：1 1、试验、试验准备；准备；2 2、试验过程；、试验过程；3 3、结果处理。、结果处理。第32页，本讲稿共159页六、土的密度试验
16、v密度试验是土的基本物理指标之一，用它可密度试验是土的基本物理指标之一，用它可以换算土的干密度、孔隙率、饱和度等指标。以换算土的干密度、孔隙率、饱和度等指标。v密度的基本公式是：密度的基本公式是：m/Vm/V（即单位体（即单位体积的质量）。引伸出的不同密度除非是积的质量）。引伸出的不同密度除非是采用不同的质量（采用不同的质量（m m）和体积（）和体积（V V）。）。第33页，本讲稿共159页v在密度试验过程中，土的质量测定比在密度试验过程中，土的质量测定比较容易，一般采用不同精度的天平或较容易，一般采用不同精度的天平或秤来实现；试验规程中用大量的篇幅秤来实现；试验规程中用大量的篇幅来描述的是体
17、积测定，说明土的体积来描述的是体积测定，说明土的体积测定相对比较复杂，它受人为因素和测定相对比较复杂，它受人为因素和粒度成份影响很大。粒度成份影响很大。第34页，本讲稿共159页体积测定的几种常用方法：1 1、量取法、量取法用已知体积容器进行量取。用已知体积容器进行量取。如环刀、容量筒、击实筒等。如环刀、容量筒、击实筒等。2 2、浮力定义法、浮力定义法根据浮力定义，在液体根据浮力定义，在液体中物体的体积等于排开该液体的体积。中物体的体积等于排开该液体的体积。也等于所排开液体的质量。如蜡封法、也等于所排开液体的质量。如蜡封法、比重瓶法等。比重瓶法等。3 3、替代法、替代法用已知密度的物质填充被测
18、用已知密度的物质填充被测体积。如灌砂法、灌水法等。体积。如灌砂法、灌水法等。第35页，本讲稿共159页 测定土密度常用的方法有：环刀法、测定土密度常用的方法有：环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌砂法、灌水法电动取土器法、蜡封法、灌砂法、灌水法等等。v方法的适用性：方法的适用性：1 1、环刀法、环刀法适用细粒土。适用细粒土。2 2、电动取土器法、电动取土器法适用石灰土、硬塑适用石灰土、硬塑 土。土。3 3、蜡封法、蜡封法适用坚硬易碎、含有粗颗粒适用坚硬易碎、含有粗颗粒和形状不规则的土。和形状不规则的土。4 4、灌砂法和灌水法、灌砂法和灌水法适用于野外。适用于野外。第36页，本讲稿共159页v(一一
19、)土的密度试验（环刀法）土的密度试验（环刀法）见教材见教材P6P6v（二）土的密度试验（蜡封法）（二）土的密度试验（蜡封法）见教材见教材P7P7v（三）土的密度试验（灌砂法）（三）土的密度试验（灌砂法）见教材见教材P8 P8 第37页，本讲稿共159页七、土的比重试验七、土的比重试验 v 土的比重试验是土的三大基本物土的比重试验是土的三大基本物理性指标（比重、密度、含水率）之理性指标（比重、密度、含水率）之一，是计算孔隙比和评价土类的主要一，是计算孔隙比和评价土类的主要指标。指标。v比重无量纲！比重无量纲！第38页，本讲稿共159页（一）土的比重试验（比重瓶法）（一）土的比重试验（比重瓶法）v
20、见教材见教材P11 P11 v要点：要点：1 1、目的和使用范围；、目的和使用范围；2 2、比重瓶的校准；、比重瓶的校准；3 3、排气方式；、排气方式；4 4、公式的理解、公式的理解。第39页，本讲稿共159页（二）土的比重试验（浮力法）（二）土的比重试验（浮力法）v见教材见教材P13 P13 v要点：要点：1 1、目的和使用范围；、目的和使用范围；2 2、称样的方式；、称样的方式；3 3、计算公式的理解。、计算公式的理解。第40页，本讲稿共159页（三）土的比重试验（浮称法）（三）土的比重试验（浮称法）v见教材见教材P14 P14 v要点：要点：1 1、目的和使用范围；、目的和使用范围；2
21、2、称样的方式；、称样的方式；3 3、计算公式的理解。、计算公式的理解。注：与浮力法比较，称注：与浮力法比较，称 样方式的差异。样方式的差异。第41页，本讲稿共159页（四）土的比重试验（虹吸筒法）（四）土的比重试验（虹吸筒法）v见教材见教材P15P15v要点：要点：1 1、目的和适用范围；、目的和适用范围；2 2、计算公式的理解。、计算公式的理解。第42页，本讲稿共159页第二节第二节 土的粒组划分和工程分类土的粒组划分和工程分类 一、粒度、粒组划分、粒度成分及一、粒度、粒组划分、粒度成分及 表示方法表示方法 粒度粒度土粒大小称为粒度。土粒大小称为粒度。粒组粒组将大小相近的土合并成将大小相近
22、的土合并成 组。组。粒度成分粒度成分土中各种不同粒组的相土中各种不同粒组的相对含量。对含量。第43页，本讲稿共159页粒度成分的表示方法：粒度成分的表示方法：1 1、表格法，以列表形式直接表示各粒组的百分含、表格法，以列表形式直接表示各粒组的百分含量。它用于粒度成分的分类是比较方便的。量。它用于粒度成分的分类是比较方便的。2 2、累计曲线法，它是一种比较完善的图示方法，、累计曲线法，它是一种比较完善的图示方法，通常用半对数纸绘制。横坐标（对数比例尺）通常用半对数纸绘制。横坐标（对数比例尺）表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的累计百分含量。采用半对
23、数纸可以把细粒粒的累计百分含量。采用半对数纸可以把细粒含量更好地表达清楚，如采用普通坐标纸刚不含量更好地表达清楚，如采用普通坐标纸刚不可能做到这一点。由累计曲线可以直观地判断可能做到这一点。由累计曲线可以直观地判断土中各粒组的分布情况。土中各粒组的分布情况。3 3、三角坐标法，三角坐标法可用来表达三种粒组、三角坐标法，三角坐标法可用来表达三种粒组的含量。用一点表示土的粒度成分，在一张图的含量。用一点表示土的粒度成分，在一张图上能同时表示几种土的粒度成分。上能同时表示几种土的粒度成分。第44页，本讲稿共159页二、司笃克斯定律：二、司笃克斯定律：v 球体（土粒）在介质（水）中球体（土粒）在介质（
24、水）中沉降，其沉降速度与球体（土粒）沉降，其沉降速度与球体（土粒）半径的平方成正比，而与介质（水）半径的平方成正比，而与介质（水）的黏滞系数成反比。的黏滞系数成反比。第45页，本讲稿共159页v 司笃克斯定律是一个土力学公司笃克斯定律是一个土力学公式，一般式，一般用于沉降分析法对细粒土的用于沉降分析法对细粒土的粒径分析粒径分析。司笃克斯定律得出如下结。司笃克斯定律得出如下结论：论：土粒在悬液中的沉降速度与粒土粒在悬液中的沉降速度与粒径的平方成正比关系。径的平方成正比关系。第46页，本讲稿共159页三、土粒级配指标三、土粒级配指标 v1 1、土的不均匀系数（、土的不均匀系数（CuCu）反映粒反映
25、粒径分布曲线上的土粒径分布范围。径分布曲线上的土粒径分布范围。v不均匀系数（不均匀系数（CuCu）=土粒分布曲线上土粒分布曲线上通过率通过率60%60%的粒径（的粒径（d60d60）/土粒分布土粒分布曲线上通过率曲线上通过率10%10%的粒径（的粒径（d10d10）第47页，本讲稿共159页2 2、曲率系数（、曲率系数（CcCc）v反映粒径分布曲线上的土粒分布形状。反映粒径分布曲线上的土粒分布形状。v曲率系数（曲率系数（CcCc）=土粒分布曲线上通土粒分布曲线上通过率过率30%30%的粒径的平方（的粒径的平方（d30d30）2 2/土土粒分布曲线上通过率粒分布曲线上通过率60%60%的粒径的粒
26、径（d60d60）土粒分布曲线上通过率土粒分布曲线上通过率10%10%的粒径（的粒径（d10d10）第48页，本讲稿共159页土粒级配判断：土粒级配判断：（1 1）CuCu5 5时为均匀土，级配不好；时为均匀土，级配不好；CuCu1010时为级配良好的土；时为级配良好的土；（2 2）不能单独使用）不能单独使用Cu Cu 一个指标，而一个指标，而是要和是要和Cc Cc 同时考虑，当同时满足同时考虑，当同时满足CuCu、Cu=1Cu=13 3，为级配良好的土；若不能，为级配良好的土；若不能同时满足，则为级配不良土。同时满足，则为级配不良土。第49页，本讲稿共159页四、土的工程分类及命名四、土的工
27、程分类及命名 我国公路用土根据下列特征作为土的我国公路用土根据下列特征作为土的分类依据：分类依据：（1 1）土的颗粒组成特征；（筛分法）土的颗粒组成特征；（筛分法）（2 2）土的塑性指标：液限、塑限、塑性指数；）土的塑性指标：液限、塑限、塑性指数；（液、塑限联合测定仪法）（液、塑限联合测定仪法）（3 3）土中有机质存在情况。（塑性图法）土中有机质存在情况。（塑性图法）第50页，本讲稿共159页粒组划分表：（教材粒组划分表：（教材P17P17）第51页，本讲稿共159页土的基本代号表：（教材土的基本代号表：（教材P17P17）第52页，本讲稿共159页（一）巨粒土的分类（一）巨粒土的分类 1 1
28、、巨粒土的定名分类、巨粒土的定名分类 巨粒组质量多于总质量巨粒组质量多于总质量50%50%的土称巨粒土。的土称巨粒土。(1)(1)巨粒组质量多于总质量巨粒组质量多于总质量75%75%的土称漂（卵）石；的土称漂（卵）石；(2)(2)巨粒组质量多于总质量巨粒组质量多于总质量50%50%75%75%的土称漂（卵）的土称漂（卵）石夹土；石夹土；(3)(3)巨粒组质量多于总质量巨粒组质量多于总质量15%15%50%50%（含（含50%50%）的）的土称漂（卵）石质土；土称漂（卵）石质土；(4)(4)巨粒组质量少于总质量巨粒组质量少于总质量15%15%的土，可扣除巨粒，的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的
29、相应规定分类定名。按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。第53页，本讲稿共159页2 2、漂（卵）石的定名、漂（卵）石的定名（1 1）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称漂石，记为土称漂石，记为B B；（2 2）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量的土称为卵石，记为的土称为卵石，记为CbCb3 3、漂（卵）石夹土的定名、漂（卵）石夹土的定名（1 1）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称漂石夹土，记为称漂石夹土，记为BSlBSl；（2 2）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量的
30、土称为卵石夹土，记为的土称为卵石夹土，记为CbSl CbSl。第54页，本讲稿共159页4 4、漂（卵）石质土的定名、漂（卵）石质土的定名（1 1）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称漂石质土，记为称漂石质土，记为SIBSIB（2 2）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量的）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量的土称为卵石质土，记为土称为卵石质土，记为SICbSICb；（3 3）如有必要，可按漂（卵）石质土中）如有必要，可按漂（卵）石质土中的砾、砂、细粒土含量定名。的砾、砂、细粒土含量定名。第55页，本讲稿共159页（二）粗粒土分类（二）粗粒土分类 试样中巨粒组土粒质量
31、少于或等试样中巨粒组土粒质量少于或等于总质量的于总质量的15%15%，且巨粒组土粒与粗，且巨粒组土粒与粗粒组土粒质量之和多于总土质量粒组土粒质量之和多于总土质量50%50%的土称粗粒土。的土称粗粒土。第56页，本讲稿共159页1 1、砾类土、砾类土 粗粒土中砾粒组质量多于砂砾组质量粗粒土中砾粒组质量多于砂砾组质量的土称砾类土，砾类土应根据其中细粒含量的土称砾类土，砾类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类。和类别以及粗粒组的级配进行分类。（1 1）砾类土中细粒组质量少于或等于总质量）砾类土中细粒组质量少于或等于总质量5%5%的土称砾，按下列级配指标定名：的土称砾，按下列级配指标定名
32、：当当Cu5Cu5，Cc=1Cc=13 3时，称级配良好砾，记时，称级配良好砾，记为为GWGW；不同时满足不同时满足Cu5Cu5，Cc=1Cc=13 3条件时，称级条件时，称级配不良砾，记为配不良砾，记为GPGP。第57页，本讲稿共159页（2 2）砾类土中细粒组质量为总量）砾类土中细粒组质量为总量5%5%15%15%（含（含15%15%）的土称含细粒土砾，记为）的土称含细粒土砾，记为GFGF。（3 3）砾类土中细粒组质量大于总质量的）砾类土中细粒组质量大于总质量的15%15%，并小于或等于总质量的并小于或等于总质量的50%50%的土称细粒土质砾，的土称细粒土质砾，按细粒土在塑性图中的位置定名
33、：按细粒土在塑性图中的位置定名：当细粒土位于塑性图当细粒土位于塑性图A A线以下时，称粉性土质线以下时，称粉性土质砾，记为砾，记为GMGM；当细粒土位于塑性图当细粒土位于塑性图A A线或线或A A线以上时，称黏线以上时，称黏土质砾，记为土质砾，记为GCGC。第58页，本讲稿共159页2 2、砂类土、砂类土 粗粒土中砾粒质量少于或等于砂粒组的粗粒土中砾粒质量少于或等于砂粒组的土称砂类土，砂类土应根据其中细粒含量土称砂类土，砂类土应根据其中细粒含量的类别以及粗粒组的级配进行分类。的类别以及粗粒组的级配进行分类。根据粒径分组由大到小，以首先符根据粒径分组由大到小，以首先符合者命名。合者命名。（1 1
34、）砂类土中细粒组质量少于或等于总质量）砂类土中细粒组质量少于或等于总质量5%5%的土称砂，的土称砂，第59页，本讲稿共159页按下列级配指标定名：按下列级配指标定名：当当Cu5Cu5，Cc=1Cc=13 3时，称级配良好砂，记为时，称级配良好砂，记为SWSW；不同时满足不同时满足Cu5Cu5，Cc=1Cc=13 3条件时，称级配条件时，称级配不良砂，记为不良砂，记为SPSP。需要时，砂可进一步细分为粗砂、中需要时，砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂：砂和细砂：粗砂：粒径大于粗砂：粒径大于0.5mm0.5mm颗粒多于总质量颗粒多于总质量50%50%；中砂：粒径大于中砂：粒径大于0.25mm0.25
35、mm颗粒多于总质量颗粒多于总质量50%50%；细砂：粒径大于细砂：粒径大于0.075mm0.075mm颗粒多于总质量颗粒多于总质量75%75%；第60页，本讲稿共159页（2 2）砂类土中细粒组质量为总质量）砂类土中细粒组质量为总质量5%5%15%15%（含（含15%15%）的土称含细粒土砂，记为）的土称含细粒土砂，记为SFSF（3 3）砂类土中细粒组质量大于总质量）砂类土中细粒组质量大于总质量15%15%，并小于或等于总质量的并小于或等于总质量的50%50%时，按细粒土时，按细粒土在塑性图的位置定名：在塑性图的位置定名：当细粒土位于塑性图当细粒土位于塑性图A A线以下时，称线以下时，称粉土质
36、砂，记为粉土质砂，记为SMSM；当细粒土位于塑性图当细粒土位于塑性图A A线或线或A A线以上时，线以上时，称黏土质砂，记为称黏土质砂，记为SCSC。第61页，本讲稿共159页（三）细粒土分类（三）细粒土分类 试样中细粒组质量多于或等于总质量试样中细粒组质量多于或等于总质量50%50%的土称细粒土。的土称细粒土。（1 1）细粒土应按下列规定划分为：）细粒土应按下列规定划分为：细粒土中粗粒组质量少于或等于总质量细粒土中粗粒组质量少于或等于总质量25%25%的土称粉质土或黏质土。；的土称粉质土或黏质土。；细粒土中粗粒组质量为总质量细粒土中粗粒组质量为总质量25%25%50%50%（含（含50%50
37、%）的土称含粗粒的粉质土或含粗）的土称含粗粒的粉质土或含粗粒的黏质土；粒的黏质土；第62页，本讲稿共159页试样中有机质含量多于或等于总质试样中有机质含量多于或等于总质量的量的5%5%，且少于总质量的，且少于总质量的10%10%的土称的土称为有机质土。试样中有机质含量多于为有机质土。试样中有机质含量多于或等于或等于10%10%的土称有机土。的土称有机土。（2 2）细粒土应按塑性图分类。采用液限）细粒土应按塑性图分类。采用液限分区：低液限分区：低液限wLwL50%50%；高液限；高液限wL50%wL50%。第63页，本讲稿共159页（3 3）细粒土按其塑性中的位置确定土名：）细粒土按其塑性中的位
38、置确定土名：当细粒土位于塑性图当细粒土位于塑性图A A线以上时，按下列规定线以上时，按下列规定定名：定名：在在B B线或线或B B线右侧，称高液限黏土，记为线右侧，称高液限黏土，记为CHCH；在在B B线左侧，线左侧，Ip=7Ip=7线以上，称低液限黏土，记线以上，称低液限黏土，记为为CLCL。当细粒土位于当细粒土位于A A线以下时，按下列规定定名：线以下时，按下列规定定名：在在B B线或线或B B线右侧，称高液限粉土，记为线右侧，称高液限粉土，记为MHMH 在在B B线左侧，线左侧，Ip=4Ip=4线以下，称低液限粉土，记线以下，称低液限粉土，记为为MLML第64页，本讲稿共159页（4 4
39、）分类遇搭界情况时，应从工程安全角度）分类遇搭界情况时，应从工程安全角度考虑，按下列规定定名：考虑，按下列规定定名：土中粗、细粒组质量相同时，定名为细粒土中粗、细粒组质量相同时，定名为细粒土；土；土正好位于塑性图土正好位于塑性图A A线上，定名为黏土；线上，定名为黏土；土正好位于塑性图土正好位于塑性图B B线上，当其在线上，当其在A A线以线以上时，定名为高液限黏土，当其在上时，定名为高液限黏土，当其在A A线以下线以下时，定名为高液限粉土。时，定名为高液限粉土。（5 5）有机质土的分类（教材）有机质土的分类（教材P20P20）第65页，本讲稿共159页五、颗粒分析方法五、颗粒分析方法 v常用
40、的颗粒分析方法有两大类：常用的颗粒分析方法有两大类：机械分析法机械分析法如筛分法；如筛分法；物理分析法物理分析法如密度计法、移液管法。如密度计法、移液管法。v适用范围：适用范围：筛分法筛分法适用于分析粒径大于适用于分析粒径大于0.07mm0.07mm且且不大于不大于60mm60mm的土颗粒。的土颗粒。密度计法（比重计法）密度计法（比重计法）适用于分析粒适用于分析粒径小于径小于0.07mm0.07mm的细土。的细土。移液管法移液管法适用于分析粒径小于适用于分析粒径小于0.07mm0.07mm，比重大的土。，比重大的土。第66页，本讲稿共159页（一）颗粒分析（筛分法）（一）颗粒分析（筛分法）v见
41、教材见教材P21 P21 v要点：要点：试验准备：试验准备：1 1、干燥、分散；、干燥、分散；2 2、缩分；、缩分；3 3、称样。称样。试验过程分干筛和水筛两种：试验过程分干筛和水筛两种：1 1、分组过、分组过筛（筛（2mm2mm）；）；2 2、小于、小于2mm2mm组用机械筛分后再组用机械筛分后再用手工筛，控制筛分的程式度（用手工筛，控制筛分的程式度（1%1%）；）；3 3、筛后各级土的总量与筛前称样量的误差不筛后各级土的总量与筛前称样量的误差不大于大于1%1%。4 4、粗、细筛分省略的条件，、粗、细筛分省略的条件，（10%10%）。）。结果处理：略结果处理：略 第67页，本讲稿共159页（
42、二）土颗粒分析试验（密度计法）（二）土颗粒分析试验（密度计法）v要点：要点：1 1、目的和适用范围；、目的和适用范围；2 2、甲种密度计与乙种密度计的区别；、甲种密度计与乙种密度计的区别；3 3、土样的分散；、土样的分散；第68页，本讲稿共159页（三）颗粒分析试验（移液管法）（三）颗粒分析试验（移液管法）P26P26 v要点：要点：1 1、目的和适用范围；、目的和适用范围；第69页，本讲稿共159页第三节第三节 砂的相对密度砂的相对密度1 1、砂土相对密度的描述：、砂土相对密度的描述：（1 1）对表达式的理解；）对表达式的理解；（2 2）砂土密实状态的划分。）砂土密实状态的划分。2 2、砂土
43、相对密度的试验方法：、砂土相对密度的试验方法：（1 1）测试的途径；）测试的途径；（2 2）最小干密度平行试验的方法；）最小干密度平行试验的方法；（3 3）最大干密度试验装料方法。）最大干密度试验装料方法。第70页，本讲稿共159页第四节第四节 黏性土的界限含水率和天黏性土的界限含水率和天 然稠度试验然稠度试验一、黏性土的界限含水率概念一、黏性土的界限含水率概念1 1、土由液体状态向塑性状态过渡的界限含水、土由液体状态向塑性状态过渡的界限含水率称为液限；率称为液限；2 2、土由塑性体状态向脆性固体状态过渡的、土由塑性体状态向脆性固体状态过渡的界限含水率称为塑限；界限含水率称为塑限；3 3、当土
44、体含水率随含水率减少而不再收缩、当土体含水率随含水率减少而不再收缩时的界限含水率称缩限。时的界限含水率称缩限。第71页，本讲稿共159页4 4、液性指数、液性指数是表示天然含水率与界是表示天然含水率与界限含水率关系的指标限含水率关系的指标 I Ip p=（w-ww-wp p)/(w)/(wL L-w-wp p)IpIp0 0，土呈坚硬状态；，土呈坚硬状态；IpIp1 1，土处于流塑状，土处于流塑状 态；态；IpIp在在0 01 1之间，土为可塑状态。之间，土为可塑状态。5 5、土的液限与天然含水率之差与塑性指数、土的液限与天然含水率之差与塑性指数之比，称为天然稠度之比，称为天然稠度6 6、反映
45、土吸附结合水能力的特性指标有：、反映土吸附结合水能力的特性指标有：液限、塑限和塑性指数。液限、塑限和塑性指数。第72页，本讲稿共159页二、土的界限含水率试验二、土的界限含水率试验（液塑限联合测定法）（液塑限联合测定法）v要点：要点：1、目的和适用范围；、目的和适用范围；2、试验的主要步骤；、试验的主要步骤；3、结果整理。、结果整理。hw图的坐标关系、液限的确定方图的坐标关系、液限的确定方法、塑限的确定方法和塑性指数的计算。法、塑限的确定方法和塑性指数的计算。第73页，本讲稿共159页第五节第五节 土的击实土的击实一、了解击实试验的工程意义及试验原理；一、了解击实试验的工程意义及试验原理；二、
46、土的击实特性：二、土的击实特性：1 1、击实曲线峰值的含义；、击实曲线峰值的含义；2 2、含水率对干密度的影响；、含水率对干密度的影响；3 3、击实曲线与饱和曲线的关系及含义；、击实曲线与饱和曲线的关系及含义；4 4、不同土类的击实特性。、不同土类的击实特性。第74页，本讲稿共159页三、影响压实的因素三、影响压实的因素1、含水率对整个压实过程的影响；、含水率对整个压实过程的影响；2、击实功对最佳含水率和最大干密度的、击实功对最佳含水率和最大干密度的影响；影响；3、不同压实机械对压实的影响；、不同压实机械对压实的影响；4、土类和土粒级配对压实的影响。、土类和土粒级配对压实的影响。第75页，本讲
47、稿共159页四、击实试验四、击实试验 P36要点：要点：1 1、适用范围；、适用范围；2 2、试样的准备；、试样的准备；3 3、最大干密度和最佳含水率的校准；、最大干密度和最佳含水率的校准；4 4、试验说明和注意事项。、试验说明和注意事项。第76页，本讲稿共159页第六节第六节 土的压缩性指标及强度指标土的压缩性指标及强度指标1 1、压缩机理：土体是固体颗粒的集合，具有分、压缩机理：土体是固体颗粒的集合，具有分散性；散性；2 2、特点：、特点：（1 1）土体压缩变形主要是由孔隙的）土体压缩变形主要是由孔隙的减小所引起的，所以包括三方面的因素：减小所引起的，所以包括三方面的因素：A A、土体颗粒
48、部分的压缩；、土体颗粒部分的压缩；B B、土体内孔隙、土体内孔隙中水的压缩；中水的压缩；C C、水和空气从孔隙中被挤出以、水和空气从孔隙中被挤出以及封闭孔隙气体的压缩。（及封闭孔隙气体的压缩。（2 2）饱和土的压缩）饱和土的压缩需要一定的时间才能完成。需要一定的时间才能完成。第77页，本讲稿共159页v有效应力原理：有效应力原理：饱和土体所受到的总应力为有饱和土体所受到的总应力为有效应力与孔隙压力之和。效应力与孔隙压力之和。第78页，本讲稿共159页试验检测项目试验检测项目v共共4 4项：项：v固结试验；固结试验；v直接剪切试验；直接剪切试验；v无侧限抗压试验；无侧限抗压试验；v承载比（承载比
49、（CBRCBR）试验。）试验。第79页，本讲稿共159页第二部分第二部分集料集料第80页，本讲稿共159页一、集料基本概念一、集料基本概念v分分 类类 （1 1）根据集料形成过程：卵石、碎石；）根据集料形成过程：卵石、碎石；（2 2）根据粒径大小：粗集料、细集料）根据粒径大小：粗集料、细集料（注意不同用途时的划分依据注意不同用途时的划分依据）；）；P60P60 （3 3）根据化学成分：酸性集料、碱性集）根据化学成分：酸性集料、碱性集料（料（知道典型酸性集料和碱性集料代表知道典型酸性集料和碱性集料代表）。）。（花岗岩、石灰岩）（花岗岩、石灰岩）第81页，本讲稿共159页v集料粒径集料粒径 不同应
50、用目的采用不同划分界限。不同应用目的采用不同划分界限。用用于水泥混凝土的粗细集料划分尺寸为于水泥混凝土的粗细集料划分尺寸为4.75mm4.75mm，而用于沥青混合料的粗细集料划，而用于沥青混合料的粗细集料划分尺寸为分尺寸为2.36mm2.36mm；v集料最大粒径集料最大粒径 集料最大粒径：使集料集料最大粒径：使集料100100通过的通过的最小标准筛筛孔尺寸；最小标准筛筛孔尺寸；集料公称最大粒径：可能全部通过或集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少量存留的最小标准筛筛孔尺寸允许有少量存留的最小标准筛筛孔尺寸.P60 P60第82页，本讲稿共159页v标准筛概念标准筛概念 根据最新规范要求，沿用