1、1 土的物理性能及工程分类土的物理性能及工程分类E第一节第一节 土的三相组成土的三相组成E第二节第二节 土的结构与构造土的结构与构造 E第三节第三节 土的物理性质指标土的物理性质指标E第四节第四节 土的物理土的物理状态指标状态指标 E第五节第五节 地基岩、地基岩、土的工程分类土的工程分类 固体矿物颗粒固体矿物颗粒 （固相）（固相）土中气体土中气体（气相）（气相） 土中水土中水（液相）（液相） 第一节第一节 土的组成土的组成一、一、 土的固体颗粒土的固体颗粒 土的固体颗粒是土的三相组成中的土的固体颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分主体，是决定土的工程性质的主要成分。 1.1
2、.土粒的矿物成分土粒的矿物成分（1 1）原生矿物）原生矿物: :石英、长石、云母石英、长石、云母砾石和砂砾石和砂（2 2）次生矿物：蒙脱石、伊利石和高岭石）次生矿物：蒙脱石、伊利石和高岭石-粘性土粘性土 （3 3）有机质）有机质次生矿物次生矿物 蒙脱石蒙脱石 伊利石伊利石 高岭石高岭石蒙 脱 石2.2.土颗粒的大小与形状土颗粒的大小与形状基本概念基本概念粒组：工程上将各种不同的土颗粒按性质粒组：工程上将各种不同的土颗粒按性质相近的原则划分为若干组，称为粒组。相近的原则划分为若干组，称为粒组。粘粘粉粉砂砂砾砾卵卵漂漂0.0050.075220200巨粒巨粒粗粒粗粒细粒细粒透水性透水性大大小小粘粘
3、 性性小小大大土中粒度对土工程性质的影响土中粒度对土工程性质的影响土的颗粒级配土的颗粒级配（1）定义）定义 自然界的土由多个粒组组成自然界的土由多个粒组组成, 常用土常用土中各粒组的相对含量（各粒组占土粒总中各粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示土粒的大小及组质量的百分数）来表示土粒的大小及组成，称为土的颗粒级配。成，称为土的颗粒级配。（2）粒径分析方法：颗粒分析试验）粒径分析方法：颗粒分析试验 筛分法筛分法 （d0.075mm的土）的土） 密度计法（密度计法（d0.075mm的土）的土）密度计法（密度计法（d0.075mm的土）的土）（3）颗粒级配的表示方法）颗粒级配的表示方法
4、表示方法表示方法：表格法、颗粒累计级表格法、颗粒累计级配曲线法配曲线法10-22-0.0750.075-0.0051.0 0.75IL1 0.25IL0.75 0IL0.25 IL10的土，可按塑性的土，可按塑性指数指数Ip分为粘土和粉质粘土。分为粘土和粉质粘土。 粘性土的状态按液性指数分为坚硬、硬粘性土的状态按液性指数分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑五种状态。塑、可塑、软塑和流塑五种状态。 密实硬塑状态的粘性土为良好地基，疏密实硬塑状态的粘性土为良好地基，疏松流塑状态的粘性土为软弱地基。松流塑状态的粘性土为软弱地基。 土的名称土的名称塑性指数塑性指数I Ip p粘土粘土粉质粘土粉质粘土I I
5、p p17171010I Ip p1717六、人工填土六、人工填土人工填土是由于人类活动堆积而成的土。按其成人工填土是由于人类活动堆积而成的土。按其成因及堆积物质成分不同可分为以下几种：因及堆积物质成分不同可分为以下几种： 素填土：主要由碎石、砂土、粉土、粘性土等素填土：主要由碎石、砂土、粉土、粘性土等组成的填土，经分层碾压或夯实的填土统称为组成的填土，经分层碾压或夯实的填土统称为压实填土。压实填土。 杂填土：主要为建筑垃圾、工业废料或生活垃杂填土：主要为建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土。圾等杂物的填土。 冲填土：用水力冲填法将水底泥砂等沉积物堆冲填土：用水力冲填法将水底泥砂等沉积物堆
6、积而成的。积而成的。 人工填土具有不均匀性、低密度性、高压缩性人工填土具有不均匀性、低密度性、高压缩性和低强度，有时具有湿陷性的特点。和低强度，有时具有湿陷性的特点。七、特殊土七、特殊土 软土：是天然含水量大于液限、天然孔隙比大软土：是天然含水量大于液限、天然孔隙比大于于1.0的饱和粘性土。分为淤泥和淤泥质土。软的饱和粘性土。分为淤泥和淤泥质土。软土地基承载力低、变形大、不均匀变形也大，土地基承载力低、变形大、不均匀变形也大，且变形稳定历时较长且变形稳定历时较长 。 膨胀土：是一种吸水膨胀和失水收缩、具有较膨胀土：是一种吸水膨胀和失水收缩、具有较大胀缩变形性能，且变形往复的高塑性粘土。大胀缩变
7、形性能，且变形往复的高塑性粘土。建造在膨胀土地基上的建筑物如果不进行地基建造在膨胀土地基上的建筑物如果不进行地基处理，常会对建筑物造成危害。处理，常会对建筑物造成危害。 湿陷性黄土：黄土的浸水湿陷而使建筑物产生湿陷性黄土：黄土的浸水湿陷而使建筑物产生不均匀沉陷是造成黄土地区事故的主要原因。不均匀沉陷是造成黄土地区事故的主要原因。 例题：例题： 已知某土样，颗粒分析结果如表所已知某土样，颗粒分析结果如表所示，标贯击数示，标贯击数N=25，饱和度，饱和度Sr=50%，确，确定该土样的名称及所处的状态。定该土样的名称及所处的状态。粒径粒径范围范围/mm/mm2 22 20.50.50.50.50.2
8、50.250.250.250.0750.0750.0750.0750.050.050.050.05粒组粒组含量含量(%)(%)3.53.5121215.515.526.526.5262616.516.5解：（解：（1）确定土样名称）确定土样名称 大于大于2mm的颗粒占全重的的颗粒占全重的3.5% 大于大于0.5mm的颗粒占全重的的颗粒占全重的15.5% 大于大于0.25mm的颗粒占全重的的颗粒占全重的31% 大于大于0.075mm的颗粒占全重的的颗粒占全重的57.5% 由此确定该土为粉砂。由此确定该土为粉砂。 （2）确定土的状态）确定土的状态饱和度饱和度Sr=50%，土的湿度状态为稍湿。，土的
9、湿度状态为稍湿。标贯击数标贯击数N=25，15N=2530，土的密实状态为中密。，土的密实状态为中密。粒径粒径范围范围2 22 20.50.50.50.50.250.250.250.250.0750.0750.0750.0750.050.050.050.05粒组粒组含量含量3.53.5121215.515.526.526.5262616.516.5本本 章章 小小 结结1、土的三相组成、结构构造是影响土的工程性质土的三相组成、结构构造是影响土的工程性质的主要因素。土的固体颗粒以原生矿物为主，的主要因素。土的固体颗粒以原生矿物为主，粒径越粗，棱角越明显，级配越好，土的工程粒径越粗，棱角越明显，级
10、配越好，土的工程性质就越好；土的固体颗粒以次生矿物和有机性质就越好；土的固体颗粒以次生矿物和有机质为主，则土中含粘土矿物越多，土的粘性、质为主，则土中含粘土矿物越多，土的粘性、塑性和膨胀性也越大，土的工程性质就越差。塑性和膨胀性也越大，土的工程性质就越差。具有单粒结构的较粗颗粒的土，在其排列密实具有单粒结构的较粗颗粒的土，在其排列密实时，土的强度大，工程性质好；具有蜂窝结构时，土的强度大，工程性质好；具有蜂窝结构和絮状结构的粉粒和粘粒土，孔隙大、结构不和絮状结构的粉粒和粘粒土，孔隙大、结构不稳定，压缩性大，工程性质差。稳定，压缩性大，工程性质差。本本 章章 小小 结结2、土中水对土的工程性质的
11、影响也很大。、土中水对土的工程性质的影响也很大。特别是对粘性土，土的含水率不同，粘性特别是对粘性土，土的含水率不同，粘性土的物理状态就不同，随着含水率的增加，土的物理状态就不同，随着含水率的增加，粘性土可分别处于固态、半固态、可塑状粘性土可分别处于固态、半固态、可塑状态和流动状态。处于固态、半固态的粘性态和流动状态。处于固态、半固态的粘性土工程性质较好，为优良地基；处于可塑土工程性质较好，为优良地基；处于可塑状态和流动状态的粘性土工程性质差，为状态和流动状态的粘性土工程性质差，为软弱地基。软弱地基。本本 章章 小小 结结3、土的基本物理性质指标（又称试验指土的基本物理性质指标（又称试验指标）为
12、土的含水率、土的密度或土的重标）为土的含水率、土的密度或土的重度、土粒密度或土粒相对密度（土粒比度、土粒密度或土粒相对密度（土粒比重）；土的其它物理性质指标有土的干重）；土的其它物理性质指标有土的干密度和干重度、土的饱和密度和饱和重密度和干重度、土的饱和密度和饱和重度、土的有效重度度、土的有效重度(或浮重度或浮重度)、土的孔、土的孔隙率隙率n、土的孔隙比、土的孔隙比e、土的饱和度、土的饱和度Sr。土的基本物理性质指标通过试验直接测土的基本物理性质指标通过试验直接测得，土的其它物理性质指标是通过三个得，土的其它物理性质指标是通过三个试验指标经换算得到的。试验指标经换算得到的。本本 章章 小小 结结4、土的物理状态指标为无粘性土的密、土的物理状态指标为无粘性土的密实度、湿度，粘性土的稠度。它们实度、湿度，粘性土的稠度。它们是定量分析和评价土的工程性质好是定量分析和评价土的工程性质好坏的具体指标。对细颗粒土来说还坏的具体指标。对细颗粒土来说还是进行土的工程分类的主要依据。是进行土的工程分类的主要依据。本本 章章 小小 结结5、建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB500072002)将作为建筑地基的将作为建筑地基的岩土分成：岩石、碎石土、砂土、岩土分成：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土和特殊土。粉土、粘性土、人工填土和特殊土。 作作 业业 1、3、4
