《土力学土的物理性质指标击实特性.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土力学土的物理性质指标击实特性.pptx（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1土力学土的物理性质指标击实特性土力学土的物理性质指标击实特性本次课的主要问题：本次课的主要问题：本次课的主要问题：本次课的主要问题：如何评价粘性土或砂土的物理状态？如何评价粘性土或砂土的物理状态？土的压实机理土的压实机理中国国家规范对土是如何进行工程分类的？中国国家规范对土是如何进行工程分类的？学习要求、基本内容学习要求、基本内容第1页/共40页无粘性土的密实特性无粘性土的密实特性土的物理状态土的物理状态土的物理状态土的物理状态无粘粒土的松密程度无粘粒土的松密程度无粘粒土的松密程度无粘粒土的松密程度粘性土的软硬程度粘性土的软硬程度粘性土的软硬程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标土的物理
2、性质指标土的物理性质指标土的物理性质指标(松密程度、干湿程度、轻重程度松密程度、干湿程度、轻重程度松密程度、干湿程度、轻重程度松密程度、干湿程度、轻重程度)力学特性力学特性力学特性力学特性影响影响影响影响表示表示表示表示公元前公元前公元前公元前200200多年，中国秦朝修筑驰实多年，中国秦朝修筑驰实多年，中国秦朝修筑驰实多年，中国秦朝修筑驰实(行车大道行车大道行车大道行车大道)，就有用，就有用，就有用，就有用“铁锥筑土坚实铁锥筑土坚实铁锥筑土坚实铁锥筑土坚实”的记载的记载的记载的记载第2页/共40页无粘性土的密实特性无粘性土的密实特性 所谓土的物理状态，对于无粘性土是指所谓土的物理状态，对于无
3、粘性土是指所谓土的物理状态，对于无粘性土是指所谓土的物理状态，对于无粘性土是指土的密实度土的密实度土的密实度土的密实度；对于粘性土是指；对于粘性土是指；对于粘性土是指；对于粘性土是指土的软硬程度或称粘性土的稠度土的软硬程度或称粘性土的稠度土的软硬程度或称粘性土的稠度土的软硬程度或称粘性土的稠度。1.1.无粘性土的密实度无粘性土的密实度无粘性土的密实度无粘性土的密实度 对无粘性土来说，土体的松密程度对土的工程性质影响很大。对无粘性土来说，土体的松密程度对土的工程性质影响很大。对无粘性土来说，土体的松密程度对土的工程性质影响很大。对无粘性土来说，土体的松密程度对土的工程性质影响很大。土的密实程度越
4、高，压缩性越小，其工程特性越好；土的密实程度越高，压缩性越小，其工程特性越好；土的密实程度越高，压缩性越小，其工程特性越好；土的密实程度越高，压缩性越小，其工程特性越好；土的密实程度越低，压缩性越大，其工程特性越差。土的密实程度越低，压缩性越大，其工程特性越差。土的密实程度越低，压缩性越大，其工程特性越差。土的密实程度越低，压缩性越大，其工程特性越差。第3页/共40页无粘性土的密实特性无粘性土的密实特性 单位体积中固体颗粒含量单位体积中固体颗粒含量的多少；或孔隙含量的多少。的多少；或孔隙含量的多少。优点：优点：简单方便简单方便缺点：缺点：不能反映级配的影响不能反映级配的影响 只能用于同一种土只
5、能用于同一种土1.11.1干密度干密度干密度干密度r r r rdd或或或或孔隙比孔隙比孔隙比孔隙比e e(或孔隙率或孔隙率或孔隙率或孔隙率n n)1.21.2相对密实度相对密实度相对密实度相对密实度无粘性土的孔隙比的范围受土粒的大小、形状和级配的影响很大。因此即便两种无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明它们处于同样的状态。无粘性土的孔隙比的范围受土粒的大小、形状和级配的影响很大。因此即便两种无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明它们处于同样的状态。无粘性土的孔隙比的范围受土粒的大小、形状和级配的影响很大。因此即便两种无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明它们处于同样的状态。无粘性土的孔隙比的范围受土粒
6、的大小、形状和级配的影响很大。因此即便两种无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明它们处于同样的状态。第4页/共40页无粘性土的密实特性无粘性土的密实特性e emaxmax:最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最
7、大孔隙比e eminmin:最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比密实度密实度密实度密实度密实密实密实密实中密中密中密中密松散松散松散松散相对
8、密度相对密度相对密度相对密度1.00.671.00.670.670.330.670.330.3300.330评价：评价：评价：评价：理论上完善；理论上完善；理论上完善；理论上完善；实际上难以操作。实际上难以操作。实际上难以操作。实际上难以操作。实用表达式实用表达式实用表达式实用表达式第5页/共40页无粘性土的密实特性无粘性土的密实特性1.31.3标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验(standard penetration test(standard penetration test,SPT)SPT)是利用一定的锤击动能是利用一定的锤击动能是利用一定的锤击动能是利用一定的锤击动能(
9、锤重锤重锤重锤重63.5kg63.5kg，落距，落距，落距，落距76cm)76cm)，将一定规格的对开管式的贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。贯入阻抗用贯入器贯入土中，将一定规格的对开管式的贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。贯入阻抗用贯入器贯入土中，将一定规格的对开管式的贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。贯入阻抗用贯入器贯入土中，将一定规格的对开管式的贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。贯入阻抗用贯入器贯入土中30cm30cm的锤击数的锤击数的锤击数的锤击数NN
10、63.563.5表示，表示，表示，表示，NN63.563.5 也称为也称为也称为也称为标贯击数标贯击数标贯击数标贯击数。该实验的的应用主要有评定砂土的该实验的的应用主要有评定砂土的该实验的的应用主要有评定砂土的该实验的的应用主要有评定砂土的相对密度相对密度相对密度相对密度、评定地基土承载力评定地基土承载力评定地基土承载力评定地基土承载力、估算单桩承载力估算单桩承载力估算单桩承载力估算单桩承载力等。等。等。等。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2011(GB50007-2011的的的的4.1.84.1.8条条条条)锤击数锤击数锤击数
11、锤击数N N63.563.5N N63.563.5101010N10N63.563.5151515N153030密实度密实度密实度密实度松散松散松散松散稍密稍密稍密稍密中密中密中密中密密实密实密实密实第6页/共40页无粘性土的密实特性无粘性土的密实特性标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验标准贯入试验(SPT)(SPT)第7页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性2.2.粘性土的稠度粘性土的稠度粘性土的稠度粘性土的稠度2.12.1稠度稠度稠度稠度 指粘性土在某一含水量下对外界引起的变形或破坏的抵抗能力，是粘性土最主要的物理状态指标。指粘性土在某一含水量下对外界引起的变形或破坏的抵抗能力，是粘
12、性土最主要的物理状态指标。指粘性土在某一含水量下对外界引起的变形或破坏的抵抗能力，是粘性土最主要的物理状态指标。指粘性土在某一含水量下对外界引起的变形或破坏的抵抗能力，是粘性土最主要的物理状态指标。随着含水量的改变，粘性土将经历不同的物理状态。随着含水量的改变，粘性土将经历不同的物理状态。随着含水量的改变，粘性土将经历不同的物理状态。随着含水量的改变，粘性土将经历不同的物理状态。流动状态流动状态流动状态流动状态 可塑状态可塑状态可塑状态可塑状态 半固体状态半固体状态半固体状态半固体状态 固体状态固体状态固体状态固体状态2.22.2界限含水量界限含水量界限含水量界限含水量 粘性土由粘性土由粘性土
13、由粘性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量。一种状态转到另一种状态时的分界含水量。一种状态转到另一种状态时的分界含水量。一种状态转到另一种状态时的分界含水量。第8页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性塑限塑限塑限塑限w wP P液限液限液限液限w wL L稠度界限稠度界限稠度界限稠度界限强吸着水膜最大强吸着水膜最大强吸着水膜最大强吸着水膜最大出现自由水出现自由水出现自由水出现自由水稠度状态稠度状态稠度状态稠度状态含水量含水量含水量含水量土中水的形态土中水的形态土中水的形态土中水的形态w w土颗粒土颗粒土颗粒土颗粒强吸着水强吸着水强吸着水强吸着水弱吸着水弱吸着水弱吸着水弱吸着水土颗粒土
14、颗粒土颗粒土颗粒强吸着水强吸着水强吸着水强吸着水土颗粒土颗粒土颗粒土颗粒自由水自由水自由水自由水弱吸着水弱吸着水弱吸着水弱吸着水强吸着水强吸着水强吸着水强吸着水缩限缩限缩限缩限w ws s固态固态固态固态半固态半固态半固态半固态强吸着水强吸着水强吸着水强吸着水小小小小塑态塑态塑态塑态弱吸着水弱吸着水弱吸着水弱吸着水中中中中流态流态流态流态自由水自由水自由水自由水大大大大粘性土的稠度反映土中水的形态粘性土的稠度反映土中水的形态粘性土的稠度反映土中水的形态粘性土的稠度反映土中水的形态第9页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性流动状态流动状态流动状态流动状态可塑状态可塑状态可塑状态可塑状态固体
15、状态固体状态固体状态固体状态 半固体状态半固体状态半固体状态半固体状态 刚沉积的粘土，刚沉积的粘土，刚沉积的粘土，刚沉积的粘土，本身不能保持本身不能保持本身不能保持本身不能保持其形态，极易其形态，极易其形态，极易其形态，极易流动流动流动流动 外力作用可改变其形状，外力作用可改变其形状，外力作用可改变其形状，外力作用可改变其形状，而不改变其体积，并在外而不改变其体积，并在外而不改变其体积，并在外而不改变其体积，并在外力卸除后仍能保持已获得力卸除后仍能保持已获得力卸除后仍能保持已获得力卸除后仍能保持已获得的形状的形状的形状的形状 水分蒸发，上覆沉积层水分蒸发，上覆沉积层水分蒸发，上覆沉积层水分蒸发
16、，上覆沉积层厚度增加，含水量减小，厚度增加，含水量减小，厚度增加，含水量减小，厚度增加，含水量减小，体积收缩体积收缩体积收缩体积收缩 含含含含水水水水量量量量减减减减小小小小,丧丧丧丧失失失失可可可可塑塑塑塑性性性性，在在在在外外外外力力力力作作作作用用用用下下下下，易于发生破裂易于发生破裂易于发生破裂易于发生破裂 体积不再收体积不再收体积不再收体积不再收缩，空气进缩，空气进缩，空气进缩，空气进入土体，土入土体，土入土体，土入土体，土的颜色变淡的颜色变淡的颜色变淡的颜色变淡 粘性土从一种状态转变为另外一种粘性土从一种状态转变为另外一种粘性土从一种状态转变为另外一种粘性土从一种状态转变为另外一种
17、状态是逐渐过渡的，并无明确的界状态是逐渐过渡的，并无明确的界状态是逐渐过渡的，并无明确的界状态是逐渐过渡的，并无明确的界限。目前工程上只是根据某些通用限。目前工程上只是根据某些通用限。目前工程上只是根据某些通用限。目前工程上只是根据某些通用的试验方法测定这些界限含水量。的试验方法测定这些界限含水量。的试验方法测定这些界限含水量。的试验方法测定这些界限含水量。第10页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性V Vw w0 0A AB BV Vssw wssw wPPw wLLI IPP固态固态固态固态半固态半固态半固态半固态可塑态可塑态可塑态可塑态流态流态流态流态收缩收缩收缩收缩膨胀膨胀膨胀膨
18、胀吸附弱吸着水的能力吸附弱吸着水的能力吸附弱吸着水的能力吸附弱吸着水的能力塑性指数塑性指数塑性指数塑性指数第11页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性吸附弱吸着水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小，常作为细粒土工程分类的依据。吸附弱吸着水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小，常作为细粒土工程分类的依据。吸附弱吸着水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小，常作为细粒土工程分类的依据。吸附弱吸着水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小，常作为细粒土工程分类的依据。2.32.3塑性指数塑性指数塑性指数塑性指数缺点缺点缺点缺点不能充分反映粘土颗粒含量不能充分反映粘土颗粒含量不能充分反映粘土
19、颗粒含量不能充分反映粘土颗粒含量 活性指数活性指数活性指数活性指数p p0.0020.002:粒径小于粒径小于粒径小于粒径小于0.002mm0.002mm颗粒的质量占总土总质量的百分比颗粒的质量占总土总质量的百分比颗粒的质量占总土总质量的百分比颗粒的质量占总土总质量的百分比A A 0.75 1.25 1.25非活性粘土非活性粘土非活性粘土非活性粘土正常粘土正常粘土正常粘土正常粘土活性粘土活性粘土活性粘土活性粘土第12页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性测试方法测试方法测试方法测试方法用搓条法测定塑限用搓条法测定塑限用搓条法测定塑限用搓条法测定塑限w wpp 搓条法搓条法搓条法搓条法:即
20、用双手将天然湿度的土样搓成小圆球即用双手将天然湿度的土样搓成小圆球即用双手将天然湿度的土样搓成小圆球即用双手将天然湿度的土样搓成小圆球(球径小于球径小于球径小于球径小于10mm)10mm)，放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为，放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为，放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为，放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为3mm3mm，出现裂纹，自然断开，这时土条的含水量就是塑限，出现裂纹，自然断开，这时土条的含水量就是塑限，出现裂纹，自然断开，这时土条的含水量就是塑
21、限，出现裂纹，自然断开，这时土条的含水量就是塑限w wpp值。值。值。值。搓好的泥条搓好的泥条搓好的泥条搓好的泥条第13页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性用平衡锥式液限仪测定用平衡锥式液限仪测定用平衡锥式液限仪测定用平衡锥式液限仪测定w wLL 其工作过程是：将粘性土调成均匀的浓糊状，装满盛土杯，刮平杯口表面，将其工作过程是：将粘性土调成均匀的浓糊状，装满盛土杯，刮平杯口表面，将其工作过程是：将粘性土调成均匀的浓糊状，装满盛土杯，刮平杯口表面，将其工作过程是：将粘性土调成均匀的浓糊状，装满盛土杯，刮平杯口表面，将76g76g重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，
22、若圆锥体经重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经5 5秒种恰好沉入秒种恰好沉入秒种恰好沉入秒种恰好沉入10mm10mm深度，这时杯内土样的含水量就是液限深度，这时杯内土样的含水量就是液限深度，这时杯内土样的含水量就是液限深度，这时杯内土样的含水量就是液限w wLL值。为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方法。值。为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方法。值。为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方
23、法。值。为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方法。第14页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪注意注意注意注意 由于液限和塑限目前都是用由于液限和塑限目前都是用由于液限和塑限目前都是用由于液限和塑限目前都是用扰动土扰动土扰动土扰动土测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度，以至于土的测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度，以至于土的测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度
24、，以至于土的测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度，以至于土的天然含水量大于它的液限也未必一定会发生流动天然含水量大于它的液限也未必一定会发生流动天然含水量大于它的液限也未必一定会发生流动天然含水量大于它的液限也未必一定会发生流动。含水量大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。含水量大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。含水量大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。含水量大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。第15页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性相对
25、稠度相对稠度相对稠度相对稠度即使含水量相同，稠度可能不同即使含水量相同，稠度可能不同即使含水量相同，稠度可能不同即使含水量相同，稠度可能不同对不同的粘土，对不同的粘土，对不同的粘土，对不同的粘土，w wPP、w wLL 大小不同大小不同大小不同大小不同定义：定义：定义：定义：wPwwL坚硬状态坚硬状态坚硬状态坚硬状态可塑状态可塑状态可塑状态可塑状态流塑状态流塑状态流塑状态流塑状态0.00-0.250.25-0.750.75-1.00硬塑硬塑硬塑硬塑可塑可塑可塑可塑软塑软塑软塑软塑2.42.4液性指数液性指数液性指数液性指数 对同一种粘土，含水量可反映其稠度。对同一种粘土，含水量可反映其稠度。对
26、同一种粘土，含水量可反映其稠度。对同一种粘土，含水量可反映其稠度。问题：问题：总结总结总结总结：粘性土即使：粘性土即使：粘性土即使：粘性土即使具有相同的含水量，具有相同的含水量，具有相同的含水量，具有相同的含水量，也未必处于同样的也未必处于同样的也未必处于同样的也未必处于同样的状态，与无粘性土状态，与无粘性土状态，与无粘性土状态，与无粘性土的相对密实度相似，的相对密实度相似，的相对密实度相似，的相对密实度相似，粘性土的状态用液粘性土的状态用液粘性土的状态用液粘性土的状态用液性指数来判别。性指数来判别。性指数来判别。性指数来判别。液性指数表征了土液性指数表征了土液性指数表征了土液性指数表征了土的
27、天然含水量与界的天然含水量与界的天然含水量与界的天然含水量与界限含水量之间的相限含水量之间的相限含水量之间的相限含水量之间的相对关系，表达了天对关系，表达了天对关系，表达了天对关系，表达了天然土所处的状态。然土所处的状态。然土所处的状态。然土所处的状态。液性指数液性指数液性指数液性指数第16页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性3.3.反映粘性土结构性的指标反映粘性土结构性的指标反映粘性土结构性的指标反映粘性土结构性的指标相同含水量、密相同含水量、密度度粘性土的灵敏度粘性土的灵敏度粘性土的灵敏度粘性土的灵敏度 S Stt =原状土原状土原状土原状土结构性结构性结构性结构性相同含水量相同含
28、水量相同含水量相同含水量密度、组成密度、组成密度、组成密度、组成粉碎粉碎粉碎粉碎重塑重塑重塑重塑重塑土重塑土重塑土重塑土强度降低强度降低强度降低强度降低S Stt1 11-21-22-42-44-84-88-168-161616粘性土粘性土粘性土粘性土不灵敏不灵敏不灵敏不灵敏低灵敏低灵敏低灵敏低灵敏中等灵敏中等灵敏中等灵敏中等灵敏灵敏灵敏灵敏灵敏很灵敏很灵敏很灵敏很灵敏流动流动流动流动原状土的无原状土的无侧限侧限抗压强度抗压强度重塑土的无重塑土的无侧限侧限抗压强度抗压强度第17页/共40页粘性土的物理特性粘性土的物理特性粘性土的触变性粘性土的触变性粘性土的触变性粘性土的触变性 含水量不变，密度
29、不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。触变性。触变性。触变性。土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。土的触变性是土结构中联结形
30、态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。第18页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制4.4.土的压实性土的压实性土的压实性土的压实性 土的压实性指在一定的含水量下，以人工或机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度的性质。土的压实性指在一定的含水量下，以人工或机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度的性质。土的压实性指在一定的含水量下，以人工或机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度的性质。土的压实性指在
31、一定的含水量下，以人工或机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度的性质。土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度、较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度、较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度、较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作
32、为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度、较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。填土的密实度常以其干密度来表示填土的密实度常以其干密度来表示填土的密实度常以其干密度来表示填土的密实度常以其干密度来表示。在实验室内研究土的密实性是通过在实验室内研究土的密实性是通过在实验室内研究土的密实性是通过在实验室内研究土的密实性是通过击实试验击实试验击实试验击实试验进行的。进行的。进行的。进行的。4.14.1研究击实性的目的研究击实性的目的研究击实性的目的研究击实性的目的：以最小的能量消耗获得最大的压实密度。以最小的能量消耗获得最大的压实密度。以最小的能量消耗获得最大
33、的压实密度。以最小的能量消耗获得最大的压实密度。第19页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制轻型：粒径小于轻型：粒径小于5毫米毫米重型：粒径小于重型：粒径小于重型：粒径小于重型：粒径小于4040毫米毫米毫米毫米2525下，分下，分下，分下，分3 3层击实层击实层击实层击实5656下，分下，分下，分下，分5 5层击实层击实层击实层击实第20页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制4.24.2含水量的影响含水量的影响含水量的影响含水量的影响 对同一种土料，分别在不同的含水量下，用同一击数将它们分层击实，测定土样的含水量和密度，然后以含水量为横坐标，干密度为纵坐标，
34、绘制击实曲线。对同一种土料，分别在不同的含水量下，用同一击数将它们分层击实，测定土样的含水量和密度，然后以含水量为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。对同一种土料，分别在不同的含水量下，用同一击数将它们分层击实，测定土样的含水量和密度，然后以含水量为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。对同一种土料，分别在不同的含水量下，用同一击数将它们分层击实，测定土样的含水量和密度，然后以含水量为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。从图中可以看出，当含水量较从图中可以看出，当含水量较从图中可以看出，当含水量较从图中可以看出，当含水量较小时，土的小时，土的小时，土的小时，土的干密度干密度干密度干密度随着
35、含水量随着含水量随着含水量随着含水量的增加而增大，而当干密度增的增加而增大，而当干密度增的增加而增大，而当干密度增的增加而增大，而当干密度增加到某一值后，含水量继续增加到某一值后，含水量继续增加到某一值后，含水量继续增加到某一值后，含水量继续增加反而使干密度减小。干密度加反而使干密度减小。干密度加反而使干密度减小。干密度加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的的这一最大值称为该击数下的的这一最大值称为该击数下的的这一最大值称为该击数下的最大干密度最大干密度最大干密度最大干密度，此时对应的含水，此时对应的含水，此时对应的含水，此时对应的含水量称为量称为量称为量称为最优含水量最优含水量
36、最优含水量最优含水量。含水量称为最优含水量含水量称为最优含水量含水量称为最优含水量含水量称为最优含水量第21页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制土料的最大干密度和最优含水量不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水量则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。土料的最大干密度和最优含水量不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水量则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。土料的最大干密度和最优含水量不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优
37、含水量则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。土料的最大干密度和最优含水量不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水量则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。含水量较低时击数的影响显著。当含水量较高时，含水量与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是无效的。填料的含水量过高和过低都是不利的，过高恶化土体的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。含水量较低时击数的影响显著。当含水量较高时，含水量与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是
38、无效的。填料的含水量过高和过低都是不利的，过高恶化土体的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。含水量较低时击数的影响显著。当含水量较高时，含水量与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是无效的。填料的含水量过高和过低都是不利的，过高恶化土体的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。含水量较低时击数的影响显著。当含水量较高时，含水量与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是无效的。填料的含水量过高和过低都是不利的，过高恶化土体的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。第22页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制还需注意还需注意还需注意还需注
39、意 同样的含水量情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实。同样的含水量情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实。同样的含水量情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实。同样的含水量情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实。级配良好的土易于压实，反之则不易压实。级配良好的土易于压实，反之则不易压实。级配良好的土易于压实，反之则不易压实。级配良好的土易于压实，反之则不易压实。第23页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制4.34.3击实曲线击实曲线击实曲线击实曲线 特点：特点：特点：特点：具有峰值具有峰值具有峰值具有峰值位于饱和
40、曲线之下位于饱和曲线之下位于饱和曲线之下位于饱和曲线之下 粘性土渗透系数很小，粘性土渗透系数很小，粘性土渗透系数很小，粘性土渗透系数很小，压实过程中含水量几乎压实过程中含水量几乎压实过程中含水量几乎压实过程中含水量几乎不变，要想击实到饱和不变，要想击实到饱和不变，要想击实到饱和不变，要想击实到饱和状态是不可能的。状态是不可能的。状态是不可能的。状态是不可能的。0 4 8 12 16 20 24 280 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量含水量含水量w w(%)(%)2.02.01.81.81.61.61.41.4干密度干密度干密度干密度 d d(g/cm(g/cm3 3)饱和曲线
41、饱和曲线饱和曲线饱和曲线 dmaxdmax=1.86=1.86w wopop=12.1=12.1最大干密度最大干密度最大干密度最大干密度最优含水量最优含水量最优含水量最优含水量第24页/共40页土的压实机理及工程控制土的压实机理及工程控制4.44.4粘性土的压实机理粘性土的压实机理粘性土的压实机理粘性土的压实机理 颗粒被击碎，土粒定向排颗粒被击碎，土粒定向排颗粒被击碎，土粒定向排颗粒被击碎，土粒定向排列列列列 粒团破碎，粒间联结力被粒团破碎，粒间联结力被粒团破碎，粒间联结力被粒团破碎，粒间联结力被破坏而发生孔隙体积减小破坏而发生孔隙体积减小破坏而发生孔隙体积减小破坏而发生孔隙体积减小 空气被挤
42、出或被压缩等空气被挤出或被压缩等空气被挤出或被压缩等空气被挤出或被压缩等 水膜润滑作用效果最佳水膜润滑作用效果最佳水膜润滑作用效果最佳水膜润滑作用效果最佳;尚没有形成封闭气泡，气体易于排出尚没有形成封闭气泡，气体易于排出尚没有形成封闭气泡，气体易于排出尚没有形成封闭气泡，气体易于排出;颗粒表面水膜很薄，相对移动困难颗粒表面水膜很薄，相对移动困难颗粒表面水膜很薄，相对移动困难颗粒表面水膜很薄，相对移动困难 水膜润滑作用不明显水膜润滑作用不明显水膜润滑作用不明显水膜润滑作用不明显;封闭气泡难以排出封闭气泡难以排出封闭气泡难以排出封闭气泡难以排出;增加水的相对含量增加水的相对含量增加水的相对含量增加
43、水的相对含量 w ww wopop,r r r rddr r r rdmaxdmax0 4 8 12 16 20 24 280 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量含水量含水量w w(%)(%)2.02.01.81.81.61.61.41.4干密度干密度干密度干密度 d d(g/cm(g/cm3 3)饱和曲线饱和曲线饱和曲线饱和曲线 dmaxdmax=1.86=1.86w wopop=12.1=12.1 w w w wopop,r r r rdd w wopop,r r r rdd 0.70.750.70.75 施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和施工过程中要么风干，要么
44、就充分洒水，使土料饱和施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和 即即即即在含水量较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水量下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制的，一般不进行击实试验在含水量较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水量下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制的，一般不进行击实试验在含水量较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水量下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制
45、的，一般不进行击实试验在含水量较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水量下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制的，一般不进行击实试验第28页/共40页土的工程分类土的工程分类5.5.土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类5.15.1岩石岩石岩石岩石 定义：颗粒间牢固联结，形成整体、节理、裂隙的岩体。定义：颗粒间牢固联结，形成整体、节理、裂隙的岩体。定义：颗粒间牢固联结，形成整体、节理、裂隙的岩体。定义：颗粒间牢固联结，形成整体、节理、裂隙的岩体。分类：分类：分类：分类：按成因分为按成因分为按成因分为按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质
46、岩岩浆岩、沉积岩和变质岩岩浆岩、沉积岩和变质岩岩浆岩、沉积岩和变质岩；按坚硬程度分为按坚硬程度分为按坚硬程度分为按坚硬程度分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩等；等；等；等；按风化程度分为按风化程度分为按风化程度分为按风化程度分为未风化、微风化、中风化、强风化、全风化未风化、微风化、中风化、强风化、全风化未风化、微风化、中风化、强风化、全风化未风化、微风化、中风化、强风化、全风化等；等；等；等；根据完整性可分根据完整性可分根据完整性可分根据完整性可分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎
47、完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎等。等。等。等。第29页/共40页土的工程分类土的工程分类5.25.2碎石土碎石土碎石土碎石土 定义：粒径定义：粒径定义：粒径定义：粒径2mm2mm 的颗粒含量超过全重的的颗粒含量超过全重的的颗粒含量超过全重的的颗粒含量超过全重的50%50%。分类：按粒径和颗粒形状可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾，见下表。分类：按粒径和颗粒形状可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾，见下表。分类：按粒径和颗粒形状可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾，见下表。分类：按粒径和
48、颗粒形状可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾，见下表。碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类碎石土没有粘性和塑性，属于单粒结构碎石土没有粘性和塑性，属于单粒结构碎石土没有粘性和塑性，属于单粒结构碎石土没有粘性和塑性，属于单粒结构土的名称土的名称土的名称土的名称颗粒形状颗粒形状颗粒形状颗粒形状粒组含量粒组含量粒组含量粒组含量漂石漂石漂石漂石块石块石块石块石圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主粒径粒径粒径粒径200mm200mm的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒超过全重的超过全重的超过全重的超过全重的5050卵石卵石卵
49、石卵石碎石碎石碎石碎石圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主粒径粒径粒径粒径20mm20mm的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒超过全重的超过全重的超过全重的超过全重的5050圆砾圆砾圆砾圆砾角砾角砾角砾角砾圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主粒径粒径粒径粒径2mm2mm的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒超过全重的超过全重的超过全重的超过全重的5050第30页/共40页土的工程分类土的工程分类5.35.3砂土砂土砂土砂土 定义：指粒径大于定义：指粒径大于定义：指粒径大于定义：指粒径大
50、于2mm2mm的颗粒含量不超过全重的的颗粒含量不超过全重的的颗粒含量不超过全重的的颗粒含量不超过全重的50%50%、粒径大于、粒径大于、粒径大于、粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%50%的土。的土。的土。的土。分类：砂土按粒组含量分类如下表分类：砂土按粒组含量分类如下表分类：砂土按粒组含量分类如下表分类：砂土按粒组含量分类如下表碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类土的名称土的名称土的名称土的名称颗粒级配颗粒级配颗粒级配颗粒级配砾砂砾砂砾砂砾砂粒径粒径粒径粒径2mm2mm的颗粒占全重的的颗粒占全重的的颗粒占全重的的颗粒占