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1、2.1概述土的三相組成三相比例大小土的物理性質(zhì)土的化學(xué)性質(zhì)1土的三相圖Threephaseskeletal質(zhì)量m體積V一、反映土輕重程度的指標(biāo)1.土的天然密度ρ：單位體積土的質(zhì)量(g/cm3)氣水土粒msmwmVsVwVVaVv一般ρ＝1.6～2.2g／cm3環(huán)刀法蠟封法灌砂法土的密度測定方法ma=02.2土的物理性質(zhì)指標(biāo)2.2.1-2.2.2土三相比例關(guān)系及指標(biāo)定義2注：1)：干密度(g/cm3)drydensity重力密度(簡稱重度)天然重度γ=ρg干重度γd=ρdg飽和重度γsat=ρsatg浮重度γˊ=ρˊg2:)：飽和密度(g/cm3)saturatedden
2、sity3)：浮密度(g/cm3)顯然：ρsat>ρ>ρd>ρˊγsat>γ>γd>γˊ32.土粒相對密度ｄs（土粒比重）：無量綱單位體積土顆粒質(zhì)量與4℃純水單位體積的質(zhì)量之比粘性土：ｄs＝2.7～2.75砂性土：ｄs＝2.65土中有機(jī)質(zhì)含量增加，土粒相對密度減小比重瓶法土的相對密度測定方法ρs—土粒密度，即土顆粒單位體積的質(zhì)量(g/cm3)氣水土粒msmwmVsVwVVVama=04二、反映土的松密程度的指標(biāo)1．孔隙比voidratioe=vv/vs2．孔隙率porosityn=vv/v×100%三、反映土中含水程度的指標(biāo)——ω，Sr1、土的含水率(含水量)water
3、content用烘干法測定2．土的飽和度degreeofsaturationSr=vw/vv×100%Sr=100%完全飽和Sr>80%飽和Sr=0完全干燥氣水土粒msmwmVsVwVVVama=05注：（1）實(shí)驗(yàn)直接測定的指標(biāo)為：ρ，ω，ds(或ρs） （2）各指標(biāo)間關(guān)系可用三相草圖法換算,不必死記這些換算公式土的三相比例指標(biāo)換算公式（表2-2）2.2.3指標(biāo)間的換算2.2.3指標(biāo)的換算6【例2-1】已知某土樣ρ=1700Kg/m3,ds=2．67,ω=14%求e、Sr及ρsat【解】：用三相草圖法，如圖①令V=1m3②則重量m=ρ*V=1700kg③而ω=mω／m
4、Ｓm=mω+ms解得ms=1490kgmω=210kg④Vs=ms/ds=1.49/2.67=0.558m3⑤Vv=V-Vs=1-0.558=0.442m3⑥Vω=mω/ρω=210/1000=0.21m3在圖中填各數(shù)⑦可得e=VV/Vs=0.79Sr=Vω/VV=0.47五、例題分析氣水土粒msmwmVsVwVVVama=072.3黏性土的物理特性2.3.1黏性土的可塑性及界限含水率界限含水率：粘性土從一種狀態(tài)變化到另一種狀態(tài)的含水率1．液限WL——土由塑性狀態(tài)變到流態(tài)的分界含水量。如WL=28表示土的液限含水量為28%測定：用錐式液限儀，通常用聯(lián)合測定法2．塑限WP
5、——土由半固態(tài)到塑態(tài)的分界含水量。如WP=12，表示土的塑限含水量為12%。測定：搓條法或聯(lián)合測定法。3．縮限WS0固態(tài)或半固態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)ω塑限ωP液限ωL82.3.2黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)1．塑性指數(shù)IpplasticityindexIp=WL－Wp討論：①塑性指數(shù)表示粘土處在可塑狀態(tài)時含水量的變化范圍.②Ip取決于： 顆粒細(xì)↑，土能吸附水量↑，IP↑； 礦物成分，吸水能力↑，IP↑，故蒙脫含量↑，則IP↑； 水中離子成分和濃度,價(jià)高陽離子數(shù)↑，IP↓。 ③粘性土的分類常用于IP2．液性指數(shù)ILliquidityindex討論：①IL表示土的軟硬程度,用IL劃分土
6、的軟硬狀態(tài)，IL↑，土軟↑,IL<0堅(jiān)硬，IL>=1流動狀態(tài)。②沒考慮土的結(jié)構(gòu)影響，在含水量相同時，原狀土比重塑土硬，故用IL判斷重塑土合適，但對原狀土偏于保守。93．天然稠度(naturalconsistency)測定：烘干法路基的干濕狀態(tài)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJD60-2006）干燥中濕潮濕過濕10液塑限聯(lián)合測定儀下沉深度為17mm所對應(yīng)的含水量為液限;下沉深度為2mm處所對應(yīng)的含水量為塑限。液限塑限11122.3.3黏性土的活動度、靈敏度和觸變性活動度：反映黏性土中所含礦物的活動性A<0.750.751.25不活動正?；顒?32.3.3黏
7、性土的靈敏度靈敏度：低靈敏度中靈敏度高靈敏度14概念：黏性土的抗剪強(qiáng)度隨時間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)實(shí)質(zhì)：微觀結(jié)構(gòu)多為片架結(jié)構(gòu)，含較多結(jié)合水，隨著時間被破壞的原始黏聚力部分得到恢復(fù)2.3.3黏性土的觸變性、152.4無粘性土的密實(shí)度Thecompactnessofnone-cohesivesoil無粘性土主要包括砂類土和碎石土，而影響無粘性土工程性質(zhì)的主要因素是密實(shí)度1.孔隙比e（老規(guī)范）:沒考慮級配因素對于同一種土，當(dāng)孔隙比小于某一限度時，處于密實(shí)狀態(tài)。孔隙比愈大，土愈松散。162.由相對密實(shí)度Dr判斷（公路規(guī)范用）relativedensi
