1、 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 本章教学要求：本章教学要求： 1、了解土的三相比例的不同对土工程性质的影响；、了解土的三相比例的不同对土工程性质的影响； 2、掌握土粒级配的概念、土的基本物理性质指标的、掌握土粒级配的概念、土的基本物理性质指标的 定义及指标间的换算方法；定义及指标间的换算方法； 3、掌握根据规范对土进行分类的方法。、掌握根据规范对土进行分类的方法。第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 图图1图图2第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章
2、土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 粒组统称粒组划分粒径（d）的范围（mm）巨粒组漂石（块石）组d200卵石（碎石）组200d60粗粒组砾粒（角砾）粗砾60d20中砾20d5细砾5d2砂粒粗砂2d0.5中砂0.5d0.25细砂0.
3、25d0.075细粒组粉粒0.075d0.005粘粒d0.005第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 筛孔径（mm）2.01.00.500.250.100.075底盘各级筛上的土粒质量（g）10010025030010050100小于各级筛孔径的土粒含量（）908055251510粒径的范围（mm）d2.02d0.50.5d0.250.25d0.075各粒组的土粒含量（）10353015解解该土样各粒组含量分别为：砾该土样各粒组含量分别为：砾10，砂，砂80（其中：粗砂（其中：粗砂35、中砂、中砂30、细砂、细砂
4、15），粉粒），粉粒10。第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 1060ddCu1060230)(dddCc第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 一、三项基本物理性质指标一、三项基本物理性质指标 三项基本物理性质指标是指：三项基本物理性质指标是指：土粒比重土粒比重土的含水率土的含水率密度密度一般由试验室直接测定其数值。一般由试验室直接测定其数值。1、土的密度、土的密度 与重
5、度与重度 （1）土的密度）土的密度 定义：单位体积土的质量。定义：单位体积土的质量。 符号：符号： 单位：单位：g/cm3 表达式：表达式： 天然状态下土的密度变化范围较大。一般粘性土天然状态下土的密度变化范围较大。一般粘性土1.82.0g/cm3；砂土砂土1.62.0g/cm3。土的密度常用。土的密度常用环刀法环刀法测定。测定。Vm第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 （2）土的重度（也称为容重）土的重度（也称为容重） 定义：单位体积土的重量。定义：单位体积土的重量。 符号：符号： 单位：单位： KN/m3 表达式：表达式： 式中：式中：g重力加速度，重力加速度，9.8
6、07m/s2。gVgmVW第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 2 2、土粒比重、土粒比重 土粒比重也称土粒相对密度，土粒比重定义为土粒的质量与同体积4时纯水的质量之比。表达式如下wsssVmG式中：式中： 4时纯水的密度，取时纯水的密度，取 1.0 g/cm3。 土粒比重可用比重瓶法测定。土粒比重是个无量纲指标，其值取决于土粒土粒比重可用比重瓶法测定。土粒比重是个无量纲指标，其值取决于土粒的矿物成分和有机质含量，变化范围不大，大致在的矿物成分和有机质含量，变化范围不大，大致在2.602.75之间。土中含有机之间。土中含有机质较多时，土粒比重将显著减小。一般土粒比重参考值
7、见表质较多时，土粒比重将显著减小。一般土粒比重参考值见表6-3。w土粒比重参考值土粒比重参考值 2.742.762.722.732.702.712.652.69土粒比重粘土粉质粘土粘性土粉质土砂类土土的名称w第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 3、土的含水率、土的含水率 土中含水率（曾称含水量）定义为土中水的质量与土粒质量之比，以土中含水率（曾称含水量）定义为土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示。表达式如下百分数表示。表达式如下 含水率含水率一般采用烘干法测定。一般采用烘干法测定。 含水率反映土的干湿程度，变化范围很大，从干砂接近于零，一直到含水率反映土的干湿程度，
8、变化范围很大，从干砂接近于零，一直到饱和粘土的百分之几百。饱和粘土的百分之几百。 一般说来，同一类土（尤其是细粒土），当其含水率增大时，其强度一般说来，同一类土（尤其是细粒土），当其含水率增大时，其强度就下降。就下降。 上述三个指标可用试验方法直接测定，其它指标可由上述换算，称换上述三个指标可用试验方法直接测定，其它指标可由上述换算，称换算指标。算指标。%100swmm第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 二、换算指标换算指标 1、土的饱和重度土孔隙中充满水时的单位体积重量，称为土的饱和重度，表达式如下sat （KN/m3） gVVWsatwvssat式中： 充满土中全部
9、孔隙的水重 4时纯水的重度，取 9.8KN/m3。wvVww第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 2、土的浮重度 土在地下水位以下，受到水的浮力作用时单位体积的重量，称为土的浮重度（也称为有效重度），表达式如下gVVWwsatwss 3、土的干重度 土在完全干燥状态下时的单位体积的重量，称为土的干重度，表达式如下dgVWdsd第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 完全干燥的土在自然界中并不存在，但干重度能反映土的紧密程度。因此，工程上常用它作为控制填土施工质量的指标。一般填土设计干重度为15.017.0KN/m3。 同一种土的各种重度在数值上有以下关
10、系 或 将上述重量改为质量则为密度指标，它们分别为饱和密度、浮密度与干密度。satddsat4、孔隙比e 土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比，即 svVVe第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 孔隙比用小数表示。它是一个重要的物理性质指标，可以用来评价天然土层的密实程度。 一般e1.0的土是疏松的高压缩性土。5、孔隙率土的孔隙率是土中孔隙体积与土的总体积之比，以百分数表示，即 %100VVnv6、饱和度饱和度是土中水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示，即%100vwrVVS第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 土的饱和度Sr与含水率均为描述土中含
11、水程度的三相比例指标，根据饱饱和度和度Sr（）（），砂土的湿度砂土的湿度可分为三种状态 1.稍湿Sr50；2.很湿50%80%。三、物理性质指标间的换算三、物理性质指标间的换算 土的天然重度（或密度）,土粒比重Gs和 含水率通过试验测定后，其它指标由它们的定义并用土中三相的关系，通过换算关系式导出求得。常用图5所示三相图进行各指标间的推导：令Vs1，则Vve ，V1+e ；WsVsGswGsw ， Ww .Ws Gsw ,WGsw(1+ )；将以上数值填入三相图中，则有eGVWws1)1 (11 eGVWwssdeeVVnv1eGVVSsVwr(1) (3) (2) (4) 第六章第六章 土的
12、物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 例6-2用体积V60cm3的环刀切取原状土样，称得其质量为108g，将其烘干后称得质量为96.43 g，测得土样的比重Gs2.70，试求试样的湿密度（天然密度）与天然重度、干重度、饱和重度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。解解湿密度：湿密度： 天然重度：天然重度： 含水率含水率: : 干重度干重度: :3/80. 160108cmgVm3/64.178 . 980. 1mKNg%0 .12%10043.9643.96108%100swmm3/75.1512. 0164.171mKNd第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 孔隙比：孔
13、隙比： 孔隙率：孔隙率： 饱和度：饱和度：饱和重度饱和重度：68. 0164.178 . 9)12. 01 (70. 21)1 (wsGe%5 .40%10068. 0168. 0%1001een%6 .4768. 070. 212. 0eGSsr3/72.198 . 968. 0168. 070. 21mKNeeGwssat解根据题义该土为饱和土，因此饱和度 为100。 由 得孔隙比： 干重度 ：例6-3某饱和粘性土的含水率为 38，比重Gs2.71，求土的孔隙比e和干重度 。drSeGSsr03. 171. 238. 0sGed3/08.138 . 903. 1171. 21mKNeGws
14、d第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第第4 4节节 土的物理状态指标土的物理状态指标教学目的与要求：教学目的与要求： 1 1、掌握现行试验规程中液限和塑限的测定方法；掌握现行试验规程中液限和塑限的测定方法； 2、掌握塑性指数、液性指数的概念及其作用；、掌握塑性指数、液性指数的概念及其作用； 3、理解粘性土的稠度、稠度状态的概念，砂土密、理解粘性土的稠度、稠度状态的概念，砂土密实度的概念和评价方法实度的概念和评价方法.第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 一、一、 砂土的密砂土的密实状态实状态 砂土的密实状态对其工程性质影响很大，密实的砂土，结构稳
15、定，强度较高，压缩性较小，是良好的天然地基； 疏松的砂土，特别是饱和的松散粉细砂，结构常处于不稳定状态，容易产生流砂，在振动荷载作用下，可能会发生液化，对工程建筑不利。 判别砂土的密实度可以采用以下三种方法。 1. 孔隙比判别孔隙比判别 判别砂土密实度最简便的方法是用孔隙比孔隙比，如表5。砂土的密实度砂土的密实度 表表5土的名称密 实 度密 实中 密稍 密松 散砾砂、粗砂、中砂e0.600.60e0.750.750.85细砂、粉砂e0.700.70e0.850.850.95第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 2. 相对密度判别相对密度判别 相对密度相对密度Dr是将天然孔
16、隙比是将天然孔隙比e与最疏松状态的孔隙比与最疏松状态的孔隙比emax及最密实状态的及最密实状态的孔隙比孔隙比emin进行对比，作为衡量进行对比，作为衡量砂土密实度砂土密实度的指标，其表达式为的指标，其表达式为： minmaxmaxeeeeDr 由式可知，若砂土的由式可知，若砂土的eemax，则，则Dr0，砂土处于最疏松状态；若，砂土处于最疏松状态；若eemin，则则Dr1，砂土处于最密实状态。，砂土处于最密实状态。 因此，工程上常按以下标准评价砂土的松密程度：因此，工程上常按以下标准评价砂土的松密程度： Dr0.67时，为密实状态；时，为密实状态； 0.33Dr3015N301010的土为粘性
17、土：的土为粘性土： 10时，时，1，土处于流动状态；，土处于流动状态；当当1 0 0.25第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）按）按 将粘性土的稠度将粘性土的稠度状态划分状态划分如表如表7。lIlIlIlIlIlIlI液限指数液限指数0.75 1 0.25 0.75 0流塑软塑可塑硬塑坚硬状态值得注意的是：值得注意的是： 液限和塑限都是用重塑土测定的。液限和塑限都是用重塑土测定的。 用用 判别粘性土的状态时，没有考虑土的结构影响，所以按上述判别粘性土的状态时，没有考虑土的结构影响，所以按上述标准判别天然
18、土是保守的。标准判别天然土是保守的。lI第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第第5 5节节 土的压实性土的压实性教学教学目的目的与与要求：要求： 掌握粘性土掌握粘性土击实试验击实试验的目的、方法以及成果的的目的、方法以及成果的应应用用 理解粘性土理解粘性土击实击实性的影性的影响响因素因素 了解粘性土了解粘性土击实击实曲曲线与饱线与饱和曲和曲线线的的关关系系一、一、 击实试验和击实曲线击实试验和击实曲线 1 1、击实试验 在实验室内进行击实试验，是研究土压实性的基本方法，击实试验分在实验室内进行击实试验，是研究土压实性的基本方法，击实试验分轻轻型型和和重型重型两种。两种。
19、 轻型适用于粒径小于轻型适用于粒径小于5mm5mm的粘性土，而重型适用于粒径不大于的粘性土，而重型适用于粒径不大于20mm20mm的土。的土。击实试验所用的主要设备是击实仪，包括击实筒、击锤及导筒等。击实试验所用的主要设备是击实仪，包括击实筒、击锤及导筒等。 图图8 8所示轻型和重型两种击实仪，所示轻型和重型两种击实仪，第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 击实仪主要部件规格表击实仪主要部件规格表试验试验方法方法锤底直径锤底直径（mm）锤质量锤质量（kg）落高落高（mm）击击 实实 筒筒护筒高护筒高度度（mm）内径（内径（mm）筒高（筒高（mm）容积容积cm3轻型轻型51
20、2.5305102116947.450重型重型514.54571521662103.950第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 图图6-8 两种击实仪示意图两种击实仪示意图（a）轻型击实仪；（）轻型击实仪；（b）重型击实仪；（）重型击实仪；（c）2.5kg击锤；（击锤；（d）4.5kg击锤击锤1套筒；套筒；2击实筒；击实筒；3底板；底板；4垫块；垫块；5提手；提手；6导筒；导筒；7硬橡皮垫硬橡皮垫；8击锤击锤第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 试验时，将含水率试验时，将含水率 为一定值的扰动土样分层装入击实筒中，为一定值的扰动土样分层装入击实筒中，
21、每铺一层（共每铺一层（共35层）后均用击锤按规定的落距和击数锤击土样，最后被层）后均用击锤按规定的落距和击数锤击土样，最后被压实的土样充满击实筒。压实的土样充满击实筒。 称重计算出湿密度称重计算出湿密度 ，并可算出干密度，并可算出干密度 。由一组几个。由一组几个（不少于（不少于5个）不同含水率的同一种土样分别按上述方法进行试验，绘制个）不同含水率的同一种土样分别按上述方法进行试验，绘制一条击实曲线，一条击实曲线，如图如图9所示。所示。2 2、击实曲线、击实曲线击实曲线反映土的压实特性如下：击实曲线反映土的压实特性如下：d第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 图图6-9 击
22、实曲线击实曲线第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 （1）对于某一土样，在一定的击实功能作用下，只有当土的含水率为某对于某一土样，在一定的击实功能作用下，只有当土的含水率为某一适宜值时，土样才能达到最密实，因此在击实曲线上就反映出有一峰值，一适宜值时，土样才能达到最密实，因此在击实曲线上就反映出有一峰值，峰点所对应的纵坐标值为最大干密度峰点所对应的纵坐标值为最大干密度 ，对应的横坐标值为最优含水，对应的横坐标值为最优含水率率 。maxdop （2）土在击实（压实）过程中，通过土粒的相互位移，很容易将土中气土在击实（压实）过程中，通过土粒的相互位移，很容易将土中气体挤出，但
23、要挤出土中水分来达到压实的效果，对于粘性土，不是短时间的体挤出，但要挤出土中水分来达到压实的效果，对于粘性土，不是短时间的加载所能办到的。加载所能办到的。 一般压实最好的土，气体含量也还有一般压实最好的土，气体含量也还有35（以总计）留在土中，亦（以总计）留在土中，亦即击实土不可能被击实到完全饱和状态，击实曲线必然位于饱和曲线的左侧即击实土不可能被击实到完全饱和状态，击实曲线必然位于饱和曲线的左侧而不可能与饱和曲线有交点而不可能与饱和曲线有交点如图如图9（b）所示。所示。按下式计算土的饱和含水率：按下式计算土的饱和含水率：第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 100)1(
24、sdwsatG 式中：式中： 饱和含水率，；饱和含水率，； 水的密度，水的密度，g/cm3； 土粒比重；土粒比重； 干密度，干密度，g/cm3。satwsGd第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 （3）当含水率低于最优含水率时，干密度受含水率变化的影响较大，即当含水率低于最优含水率时，干密度受含水率变化的影响较大，即含水率变化对干密度的影响在偏干时比偏湿时更加明显含水率变化对干密度的影响在偏干时比偏湿时更加明显. . 因此，击实曲线的左段（低于最优含水率）比右段的坡度陡。因此，击实曲线的左段（低于最优含水率）比右段的坡度陡。二、二、土的压实度土的压实度 土的压实度土的压实
25、度或压实系数或压实系数 ，定义为工地压时要求达到的干密度，定义为工地压时要求达到的干密度 与与室内击实试验所得到的最大干密度室内击实试验所得到的最大干密度 之比值，可由下式表示：之比值，可由下式表示：cdmaxdcdmaxd /第六第六 章章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 在工程中，在工程中，填土的质量标准填土的质量标准常以常以压实度压实度来控制。来控制。 要求要求压实度压实度越接近于越接近于1，表明对压实质量的要求越高。根据工程性质，表明对压实质量的要求越高。根据工程性质及填土的受力状况，所要求的压实度是不一样的。及填土的受力状况，所要求的压实度是不一样的。 必须指出，现场施
26、工的填土压实，无论是在压实能量、压实方法还是必须指出，现场施工的填土压实，无论是在压实能量、压实方法还是在土的变形条件方面，与室内击实试验都存在着一定的差异。在土的变形条件方面，与室内击实试验都存在着一定的差异。 因此，室内击实试验用来模拟工地压实仅是一种半经验的方法，要使因此，室内击实试验用来模拟工地压实仅是一种半经验的方法，要使填土压实的现场施工确保质量，达到要求的压实度，还应该进行现场检验。填土压实的现场施工确保质量，达到要求的压实度，还应该进行现场检验。 在工地上对在工地上对压实度的检验压实度的检验，一般可用，一般可用环刀法环刀法、灌砂（或水）法灌砂（或水）法、湿度湿度密度仪法密度仪法
27、或或核子密度仪法核子密度仪法等来测定等来测定土的干密度土的干密度和和含水率含水率，具体选用哪种方，具体选用哪种方法，可根据工地的实际情况决定。法，可根据工地的实际情况决定。三、三、土的压实机理及其影响因素土的压实机理及其影响因素 1. 压实机理压实机理第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 在外力作用之下土的在外力作用之下土的压实机理压实机理，可以用，可以用结合水膜润滑结合水膜润滑及及电化学性质电化学性质等理等理论来解释。论来解释。 情况一：情况一：在粘性土中在粘性土中含水率含水率较低时，由于土粒表面的结合水膜较薄，土较低时，由于土粒表面的结合水膜较薄，土粒间距较小，粒间电
28、作用力主以引力占优势，土粒的相对位移阻力大，在击粒间距较小，粒间电作用力主以引力占优势，土粒的相对位移阻力大，在击实功能作用下，比较难以克服这种阻力，因此压实效果就差。实功能作用下，比较难以克服这种阻力，因此压实效果就差。 情况二：情况二：随着土中随着土中含水率含水率增加，结合水膜增厚，土粒间距也逐渐增加，增加，结合水膜增厚，土粒间距也逐渐增加，这时斥力增加引力相对减小，压实功能比较容易克服粒间引力而使土粒相互这时斥力增加引力相对减小，压实功能比较容易克服粒间引力而使土粒相互位移，趋于密度，压实效果较好。位移，趋于密度，压实效果较好。 情况三：情况三：但当土中但当土中含水率含水率继续增大时，虽
29、能使粒间引力减少，土中也会继续增大时，虽能使粒间引力减少，土中也会出现自由水，击实时孔隙中过多的水分不易立即排出，势必阻止土粒的靠拢，出现自由水，击实时孔隙中过多的水分不易立即排出，势必阻止土粒的靠拢，同时排不出去的气体，以封闭气体的形式存在于土体内，击实时气泡暂时减同时排不出去的气体，以封闭气体的形式存在于土体内，击实时气泡暂时减小，很大一部分击实功能由孔隙气承担，转化为孔隙压力，粒间所受的力减小，很大一部分击实功能由孔隙气承担，转化为孔隙压力，粒间所受的力减小，击实仅能导致土粒更高程度的定向排列，而土体几乎不发生体积变化，小，击实仅能导致土粒更高程度的定向排列，而土体几乎不发生体积变化，所
30、以压实效果反而下降。所以压实效果反而下降。第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 试验证明，粘性土的试验证明，粘性土的最优含水率最优含水率与其塑限含水率十分接近，与其塑限含水率十分接近， 大致为大致为(%)2Pop 对于无粘性土，因击实时土中多余的水分容易排出，它的对于无粘性土，因击实时土中多余的水分容易排出，它的干密度干密度与与含含水率水率之间没有峰值点反映在击实曲线上，故之间没有峰值点反映在击实曲线上，故最优含水率最优含水率的概念一般不适用的概念一般不适用于无粘性土。于无粘性土。 但对它们可使用但对它们可使用震动压密方法震动压密方法，以求得良好压密效果。，以求得良好压密
31、效果。 无粘性土的压实标准，常以相对无粘性土的压实标准，常以相对密实度密实度Dr控制，一般不进行室内击实试控制，一般不进行室内击实试验。验。 2. 影响土压实性的主要因素影响土压实性的主要因素 影响土压实性的因素很多，包括土的水率、土类及级配、击实功能、影响土压实性的因素很多，包括土的水率、土类及级配、击实功能、毛细管压力以及孔隙压力等，其中前三种影响因素是最主要的。毛细管压力以及孔隙压力等，其中前三种影响因素是最主要的。第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第6节 土的工程分类土的工程分类教学目的与要求：教学目的与要求： 掌握水利部规范（掌握水利部规范（SL273199
32、9）土工试验规程土工试验规程对对土的分类定名方法；土的分类定名方法； 了解了解建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB500072002）对）对土的分类方法土的分类方法； 土的分类方法很多，不同部门由于研究目的不同，所以分土的分类方法很多，不同部门由于研究目的不同，所以分类方法各异。类方法各异。 现将水利部现将水利部SL237-1999土工试验规程土工试验规程（简称（简称99规规程程）中的分类方法做一简单介绍：）中的分类方法做一简单介绍：第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 一、一、分类符号与符号构成分类符号与符号构成 1、 分类符号分类符号99规程规程对各类土的分
33、类名称都配有以英文字母组合的分类符号，以表示对各类土的分类名称都配有以英文字母组合的分类符号，以表示组成土的成分和级配特征，分类符号见表组成土的成分和级配特征，分类符号见表8土类漂石（块石）卵石（碎石）砾（角砾）砂粉土粘土细粒土符号BCbGSMCF土类混合土有机质土级配良好级配不良高液限低液限符号SlOWPHL备注细粒土为粘土与粉土的合称，混合土为粗粒土与细粒土的合称。分类用符号 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 2. 符号构成符号构成表示土类的符号按下列规定构成：表示土类的符号按下列规定构成： 1个符号即表示土的名称个符号即表示土的名称例：例： Cb-卵石、碎石；卵
34、石、碎石；M-粉土。粉土。 由由2个基本符号构成时，第个基本符号构成时，第1个基本符号表示土的主要成分，第个基本符号表示土的主要成分，第2个基个基本符号表示土的特征指标（土的液限或土的级配）。本符号表示土的特征指标（土的液限或土的级配）。例：例： GP-不良级配砾；不良级配砾； CL-低液限粘土。低液限粘土。 由由3个基本符号构成时，第个基本符号构成时，第1个基本符号表示土的主要成分，第个基本符号表示土的主要成分，第2个基个基本符号表示液限的高低（或级配的好坏），第本符号表示液限的高低（或级配的好坏），第3个基本符号表示土中含次个基本符号表示土中含次要成分。要成分。例：例：CHG-含砾高液限粘
35、土；含砾高液限粘土； MLS-含砂低液限粉土。含砂低液限粉土。第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 二、二、分类方法分类方法 首先对进行观察鉴别，以区分首先对进行观察鉴别，以区分无机土无机土还是还是有机土有机土，有机，有机质呈黑色、青黑色或暗色，有臭味，手触有弹性和海绵感。质呈黑色、青黑色或暗色，有臭味，手触有弹性和海绵感。当不能判别时，可由试验测定。当不能判别时，可由试验测定。 1. 巨粒土和粗粒土的分类标准巨粒土和粗粒土的分类标准 巨粒土和含巨粒的土巨粒土和含巨粒的土（包括混合巨粒土和巨粒混合土）和（包括混合巨粒土和巨粒混合土）和粗粒土粗粒土（包（包括砾类土和砂类土）
36、，按粒组含量、级配指标（不均匀系数括砾类土和砂类土），按粒组含量、级配指标（不均匀系数Cu和曲率系数和曲率系数Cc）和所含细粒的塑性高低，划分为）和所含细粒的塑性高低，划分为16种土类，见表种土类，见表9、表、表10、表、表11。第六第六 章章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 土类土类粒组含量粒组含量土代土代号号土名称土名称巨粒土巨粒土巨粒（巨粒（d60mm）含量含量10075漂石粒（漂石粒（d200mm50B漂石漂石漂石粒漂石粒50Cb卵石卵石混合混合巨粒土巨粒土巨粒含量巨粒含量75,50漂石粒漂石粒50BSl混合土漂石混合土漂石漂石粒漂石粒50CbSl混合土卵石混合土卵石巨粒
37、巨粒混合土混合土巨粒含量巨粒含量5015漂石粒卵石粒（漂石粒卵石粒（d60200mm）SlB漂石混合土漂石混合土漂石粒漂石粒卵石粒卵石粒SlCb卵石混合土卵石混合土巨粒土和含巨粒土的分类巨粒土和含巨粒土的分类 表（表（9）第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 土类土类粒组含量粒组含量土代号土代号土名称土名称砾砾细粒含量细粒含量5级配：级配：Cu5，Cc=13GW级配良好砂级配良好砂级配：不同时满足上述要求级配：不同时满足上述要求GP级配不良砂级配不良砂含细粒土含细粒土砾砾细粒含量细粒含量515GF含细粒土砂含细粒土砂细粒土质细粒土质砾砾细粒含量细粒含量15，50细粒为粘土
38、细粒为粘土GC粘土质砂粘土质砂细粒为粉土细粒为粉土GM粉土质砂粉土质砂 砾类土的分类（砾类土的分类（2mm50%） 表表10第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 土类土类粒组含量粒组含量土代号土代号土名称土名称砂砂细粒含量细粒含量5级配：级配：Cu5，Cc=13SW级配良好砂级配良好砂级配：不同时满足上述要求级配：不同时满足上述要求SP级配不良砂级配不良砂含细粒土含细粒土砾砾细粒含量细粒含量515SF含细粒土砂含细粒土砂细粒土质细粒土质砾砾细粒含量细粒含量15，50细粒为粘土细粒为粘土SC粘土质砂粘土质砂细粒为粉土细粒为粉土SM粉土质砂粉土质砂 砂类土的分类（砾粒组含量砂
39、类土的分类（砾粒组含量50） 表（表（11）第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 2. 细粒土的分类标准细粒土的分类标准 细粒土细粒土是指粗粒组（是指粗粒组（0.075d60mm）含量少于）含量少于25的土，且细粒的土，且细粒组（包括粉粒和粘粒、组（包括粉粒和粘粒、d0.075mm）质量大于或等于总质量）质量大于或等于总质量50的土称的土称细粒土），参照塑性图可进一步细分。细粒土），参照塑性图可进一步细分。 塑性图横坐标为土的液限塑性图横坐标为土的液限 、纵坐标为塑性指数、纵坐标为塑性指数 ，塑性图，塑性图中有两中有两 条界限线（条界限线（A线、线、B线），线），见图见图
40、11，图中液限为，图中液限为10mm液限。液限。细粒土应按塑性图中的位置确定土的类别，并按表细粒土应按塑性图中的位置确定土的类别，并按表12分类和定名分类和定名 。LP 细粒土的分类（细粒土的分类（10mm液限）液限） 表表12第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 土的塑性指标在塑性图中的位置土的塑性指标在塑性图中的位置土代土代号号土名称土名称塑性指数塑性指数IP液限液限L L(%)Ip Ip 0.63(0.63(L L 20) 和和IP1040CH高液限粘土高液限粘土40CL低液限粘土低液限粘土IP 0.63( 0.63(L L20) 和和IP1040MH高液限粉土高液
41、限粉土40ML低液限粉土低液限粉土第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 若细粒土内粗粒含量为若细粒土内粗粒含量为2550，则该土属于含粗粒的细粒土。，则该土属于含粗粒的细粒土。 这类土的分类仍按上述塑性图进行划分，并根据所含粗粒类型进行如下这类土的分类仍按上述塑性图进行划分，并根据所含粗粒类型进行如下分类：分类： 当粗粒中砾粒占优势，称为当粗粒中砾粒占优势，称为含砾细粒土含砾细粒土，在细粒土符号后缀以符号，在细粒土符号后缀以符号G， 例如含砾低液限粘土，符号为例如含砾低液限粘土，符号为CLG； 当粗粒中砂占优势，称为当粗粒中砂占优势，称为含砂细粒土含砂细粒土，在细粒土符号
42、后缀以符号，在细粒土符号后缀以符号S，例，例如含砂高液限粘土，符号为如含砂高液限粘土，符号为CHS； 若细粒土内含有机质，则土名前加若细粒土内含有机质，则土名前加“有机质有机质”，对有机质细粒土的符号后，对有机质细粒土的符号后缀以符号缀以符号O。例如低液限有机质粉土，符号。例如低液限有机质粉土，符号MLO。 例例4 从某无机土样的颗粒级配曲线上查得大于从某无机土样的颗粒级配曲线上查得大于0.075mm的颗粒含量为的颗粒含量为97，大于，大于2mm的颗粒含量为的颗粒含量为63，大于，大于60mm的颗粒含量为的颗粒含量为7，d603.55mm，d301.65mm，d100.30 mm。试按。试按S
43、L2371999规范对土分类定名规范对土分类定名第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 解解因该土样的粗粒组含量为（粒径范围：因该土样的粗粒组含量为（粒径范围：60mmd0.075mm）：）：97790，大于，大于50，该土属粗粒类土。，该土属粗粒类土。因该土样砾粒组含量为（粒径范围：因该土样砾粒组含量为（粒径范围：60mmd2.0mm）：）：63756，大于，大于50，该土属砾类土；，该土属砾类土；因该土样细粒组含量为（粒径范围：因该土样细粒组含量为（粒径范围：d0.075mm）：）：100973，小于小于5，查，查表表6-10，该土属于砾，需根据级配情况进行细分。，该土
44、属于砾，需根据级配情况进行细分。该土的不均匀系数该土的不均匀系数 曲率系数曲率系数 在在13之间，故属级配良好之间，故属级配良好。因此该土定名为级配良好的砾，即因此该土定名为级配良好的砾，即GW。58 .1130. 055. 31060ddCu56. 230. 055. 365. 121060230dddCc第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 例例5已知从某土样的颗粒级配曲线上查得：大于已知从某土样的颗粒级配曲线上查得：大于0.075mm的颗粒含量为的颗粒含量为64，大于，大于2mm的颗粒含量为的颗粒含量为8.5，大于，大于0.25的颗粒含量为的颗粒含量为38.5，并测
45、，并测得该土样细粒部分的液限得该土样细粒部分的液限 38，塑限，塑限 19，试按，试按SL2371999对土分类定名。对土分类定名。解解因该土样粗粒含量为因该土样粗粒含量为6450，所以该土属粗粒类土。，所以该土属粗粒类土。 因该土样砾粒组含量为因该土样砾粒组含量为8.550，所以该土属砂类土。，所以该土属砂类土。 因该土样细粒含量为因该土样细粒含量为1006436，查表查表11，在，在1550之间，所以该土为细粒土质砂，应根据塑性图进一步细分。之间，所以该土为细粒土质砂，应根据塑性图进一步细分。 因该土的塑性指数，查塑性图因该土的塑性指数，查塑性图（图（图11），坐标交点落在，坐标交点落在C
46、L区，故区，故该土的最后定名为粘土质砂，即该土的最后定名为粘土质砂，即SC。LP第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 例例6从某土样颗粒级配曲线上查得：大于从某土样颗粒级配曲线上查得：大于0.075 mm的颗粒含量为的颗粒含量为38，大 于大 于 2 m m 的 颗 粒 含 量 为的 颗 粒 含 量 为 1 3 ， 并 测 得 该 土 样 细 粒 部 分 的 液 ， 并 测 得 该 土 样 细 粒 部 分 的 液限限 ，塑限，塑限 ，试按，试按SL2371999对土分类对土分类定名。定名。解解因该土样细粒组含量为因该土样细粒组含量为100386250，所以该土，所以该土属
47、细粒类土。属细粒类土。 因该土样粗粒组含量为因该土样粗粒组含量为38，在，在2550之间，故该土属含粗之间，故该土属含粗粒的细粒土，应先按塑性图定出细粒土的名称。粒的细粒土，应先按塑性图定出细粒土的名称。 土样的塑性指数，土样的塑性指数， ， 查塑性查塑性图（图图（图11）坐标交点落在）坐标交点落在CH区，再判断粗粒中是砾粒占优势还是砂粒点区，再判断粗粒中是砾粒占优势还是砂粒点优势优势 因该土样砾粒组含量为因该土样砾粒组含量为13，砂粒组含量为，砂粒组含量为381325，故砂粒占优势，称含砂细粒土，应在细粒土名符号后缀以符号故砂粒占优势，称含砂细粒土，应在细粒土名符号后缀以符号S。 因此，该土
48、的最后定名为含砂高液限粘土，即为因此，该土的最后定名为含砂高液限粘土，即为CHS。%47L%24P232447pI%47L第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类 第第1.2节节 讲课完成后布置的复习思考题与作业讲课完成后布置的复习思考题与作业 复习思考题复习思考题 1、什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同、什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同 2、何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？为什么级配曲线何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？为什么级配曲线用半对数坐标？用半对数坐标？ 3、 土的级配曲线的特征可用哪几种系数来表示？它们的定义
49、如何土的级配曲线的特征可用哪几种系数来表示？它们的定义如何第第3 3、4 4节节 讲课完成后布置的复习思考题与作业讲课完成后布置的复习思考题与作业 复习思考题复习思考题 4、什么叫土的物理性质指标？土的物理性质指标是怎样定义的？其、什么叫土的物理性质指标？土的物理性质指标是怎样定义的？其中哪三个基本指标？中哪三个基本指标？ 5、什么叫砂土的相对密度？有何用途？、什么叫砂土的相对密度？有何用途？ 6、何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？、何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？各有何特性？ 第六章第六章 土的物理性质及工程分类土的物理性质及工程分类
50、 第第5 5、6节节 讲课完成后布置的复习思考题与作业讲课完成后布置的复习思考题与作业 复习思考题复习思考题 7、何谓土的压实性？土压实的目的是什么？、何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 8、土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？、土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 9、土的工程分类的目的是什么？、土的工程分类的目的是什么？ 10、粗粒土和细粒土的组成有何不同？、粗粒土和细粒土的组成有何不同？本章小结：本章小结：1 1、土的三相组成和土的结构、土的三相组成和土的结构2 2、土的粒组和颗粒级配、土的粒组和颗粒级配3 3、土的物理性质指标、土的物理性质
