无粘性土的相对密实和粘性土的稠及土的压实性.pptx

会计学1无粘性土的相对密实和粘性土的稠及土的无粘性土的相对密实和粘性土的稠及土的压实性压实性2023/2/262无粘性土的相对密实度无粘性土的相对密实度n n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。n n土的密实程度越高，压缩性越小，其工程特性越好；n n土的密实程度越低，压缩性越大，其工程特性越差。n n描述土的松紧程度的指标有干密度和孔隙比，密实度在一定程度上可用其孔隙比来反映 第1页/共30页2023/2/263无粘性土的相对密实度无粘性土的相对密实度n n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他们处于同样的状态。n n在工程上一般用相对密实度Dr来衡量无粘性土的松紧程度。它是用无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准。第2页/共30页2023/2/264相对密实度相对密实度Drn n定义（理论表达式）定义（理论表达式）l定义（实用表达式）emax无粘性土处于最松状态时的孔隙比，可由其最小干密度换算 emin无粘性土处于最密状态时的孔隙比，可由其最大干密度换算 e0无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比 dmax无粘性土的最大干密度 dmin无粘性土的最小干密度 d无粘性土的天然干密度或填筑干密度 第3页/共30页2023/2/265相对密实度相对密实度Dr无粘性土处于最密实的状态 无粘性土处于最紧密的状态 在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下：疏松中密密实第4页/共30页2023/2/266粘性土的稠度粘性土的稠度 n n定义：指粘性土在某一含水率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。第5页/共30页2023/2/267粘性土的稠度粘性土的稠度第6页/共30页2023/2/268粘性土的稠度粘性土的稠度流动状态可塑状态固体状态 半固体状态 刚沉积的粘土，本身不能保持其形态，极易流动 外力作用可改变其形状，而不改变其体积，并在外力卸除后仍能保持已获得的形状 水分蒸发，上覆沉积层厚度增加，含水率减小，体积收缩 含水率减小,丧失可塑性，在外力作用下，易于发生破裂 体积不再收缩，空气进入土体，土的颜色变淡 第7页/共30页2023/2/269粘性土的稠度粘性土的稠度n n粘性土从一种状态转变为另一状态，可用某粘性土从一种状态转变为另一状态，可用某一界限含水率来区分，稠度界限（阿太堡）一界限含水率来区分，稠度界限（阿太堡）AtterbergAtterberg界限界限定义：第8页/共30页2023/2/2610粘性土的稠度粘性土的稠度液限液限 流动状态与可塑状态的界限含水率，可塑状态的流动状态与可塑状态的界限含水率，可塑状态的 上限含水率上限含水率 塑限 可塑状态与半固体状态的界限含水率，可塑状态的 下限含水率 缩限 半固体状态与固体状态的界限含水率，即粘性土随 着含水率的减小而体积开始不变的含水率。第9页/共30页2023/2/2611粘性土的稠度粘性土的稠度n n粘性土从一种状态转变为另外一种状态是逐渐过渡的，并无明确的界限。目前工程上只是根据某些通用的试验方法测定这些界限含水率。第10页/共30页2023/2/2612塑限测定方法：塑限测定方法：n n搓滚法和液塑限联合测定法第11页/共30页2023/2/2613塑限测定方法：塑限测定方法：搓滚法：调制均匀的湿图样，在毛玻璃上搓滚成3毫米直径的土条，若这个时刻恰好出现裂缝，就把土条的含水率定为塑限液塑限联合测定法：取代表性试样，加入不同数量的纯水，调制成三种不同稠度的试样，用电磁落锥测定圆锥在自重作用下经5秒后沉入试样的深度。以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，在双对数纸上绘制关系曲线。入土深度2毫米所对应的含水率为塑限。第12页/共30页2023/2/2614液限测定方法：液限测定方法：液塑限联合测定法：土 工 试 验 方 法 标 准（GB/T50123-1999）规定入土深度恰好为17毫米所对应的含水率为17毫米液限，入土深度恰好为10毫米所对应的含水率为10毫米液限。液塑限联合测定法和碟式仪法 第13页/共30页2023/2/2615液限测定方法：液限测定方法：第14页/共30页2023/2/2616液限测定方法：液限测定方法：第15页/共30页2023/2/2617缩限测定方法：收缩皿法缩限测定方法：收缩皿法 n n把土料的含水率调制到大于土的液限，然后将试样分层填入收缩皿中，刮平表面，烘干，测出干土样的体积并称量至0.1克，按下式计算 第16页/共30页2023/2/2618塑性指数塑性指数 n n液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）成为塑性指数塑性指数表示处于可塑状态时土的含水率可变化幅度。塑性指数越大，可塑状态含水率变化范围也大。塑性指数是反映粘性土性质的一个综合性指标。一般地，塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以常常用作粘性土地分类指标 第17页/共30页2023/2/2619液性指数液性指数 粘性土即使具有相同的含水率，也未必处于同样的状态，与无粘性土的相对密实度相似，粘性土的状态用液性指数来判别。液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，表达了天然土所处的状态。第18页/共30页2023/2/2620判定判定土处于坚硬状态 土处于可塑状态 土处于流动状态 第19页/共30页2023/2/2621注意注意n n由于液限和塑限目前都是用扰动土测定的，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，以至于土的天然含水率大于它的液限也未必一定会发生流动。含水率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20页/共30页2023/2/2622土的压实性土的压实性 n n人们很早就用土作为建筑材料，而且知道要把松土击实。公元前200多年，我国秦朝修筑驰实（行车大道），就有用“铁锥筑土坚实”的记载，说明那时人们已经认识到土的密度和土的工程特性有关。第21页/共30页2023/2/2623土的压实性土的压实性 n n土土的的压压实实性性指指在在一一定定的的含含水水率率下下，以以人人工工或或机机械械的的方方法法，使使土土体体能够压实到某种密实程度的性质。能够压实到某种密实程度的性质。n n土土工工建建筑筑物物，如如土土坝坝、土土堤堤及及道道路路填填方方是是用用土土作作为为建建筑筑材材料料填填筑筑而而成成，为为了了保保证证填填土土有有足足够够的的强强度度，较较小小的的压压缩缩性性和和透透水水性性。在在施施工工中中常常常常需需要要压压密密填填料料，以以提提高高土土的的密密实实度度和和均均匀匀性性。填填土土的的密实度常以其干密度来表示。密实度常以其干密度来表示。n n在实验室内研究土的密实性是通过击实试验进行的。在实验室内研究土的密实性是通过击实试验进行的。第22页/共30页2023/2/2624击实试验击实试验 轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米25下，分三层击实56下，分5层击实第23页/共30页2023/2/2625击实仪击实仪第24页/共30页2023/2/2626影响土的压实性的因素影响土的压实性的因素 n n含水率的影响n n对对同同一一种种土土料料，分分别别在在不不同同的的含含水水率率下下，用用同同一一击击数数将将他他们们分分层层击击实实，测测定定土土样样的的含含水水率率和和密密度度，然然后后以以含含水水率率为为横横坐坐标标，干干密密度度为为纵纵坐坐标标，绘绘制制击击实曲线。实曲线。n n从从图图中中可可以以看看出出，当当含含水水率率较较小小时时，土土的的干干密密度度随随着着含含水水率率的的增增加加而而增增大大，而而当当干干密密度度增增加加到到某某一一值值后后，含含水水率率继继续续增增加加反反而而使使干干密密度度减减小小。干干密密度度的的这这一一最最大大值值称称为为该该击击数数下下的的最最大大干干密密度度，此此时时对对应应的的含含水水率称为最优含水率。率称为最优含水率。第25页/共30页2023/2/2627影响土的压实性的因素影响土的压实性的因素 n n击实功能的影响击实功能的影响 1.1.实实验验室室中中的的击击实实功功能能是是用用击击数数来来反反映映的的，对对同同一一种种土土，压压实实功功能能小小，则则能能达达到到的的最最大大干干密密度度也也小小，最最优优含含水水率率大大；压压实实功功能能大大，则则能达到的最大干密度也大，最优含水率小能达到的最大干密度也大，最优含水率小2.2.用用同同一一种种土土料料在在不不同同含含水水率率下下分分别别用用不不同同的的击击数数进进行行击击实实试试验验，就就能能得得到到一一组组随随击击数数而而异的含水率与干密度关系曲线。异的含水率与干密度关系曲线。第26页/共30页2023/2/2628影响土的压实性的因素影响土的压实性的因素 1、土料的最大干密度和最优含水率不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水率则逐渐减小。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。2、含水率较低时击数的影响显著。当含水率较高时，含水率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。填料的含水率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27页/共30页2023/2/2629影响土的压实性的因素影响土的压实性的因素 n n土类和级配的影响土类和级配的影响 n n同同样样的的含含水水率率情情况况下下，粘粘性性土土的的粘粘粒粒含含量量越越高高或或塑塑性性指指数数越越大，越难于压实大，越难于压实n n对对于于无无粘粘性性土土，含含水水率率对对压压实实性性的的影影响响没没有有像像粘粘性性土土那那么么敏敏感感，其其击击实实曲曲线线与与粘粘性性土土是是不不同同的的，在在含含水水率率较较大大时时得得到到较较高高的的干干密密度度。因因此此在在无无粘粘性性土土的的实实际际填填筑筑中中，同同时时需需要要不不断断洒洒水水使使其其在在较较高高含含水水率率下下压压实实。无无粘粘性性土土的的填填筑筑标标准准，通通常常是是用用相相对对密密实实度度来来控控制制的的，一一般般不进行击实试验不进行击实试验n n级级配配良良好好的的土土易易于于压压实实，反反之之则不易压实则不易压实 第28页/共30页2023/2/2630影响土的压实性的因素影响土的压实性的因素 n n粗粒含量的影响 n n由由于于击击实实仪仪尺尺寸寸的的限限制制，实实际际试试验验中中可可能能剔剔除除超超出出粒粒径径的的部部分分，然然后后进进行行试试验验。这这样样测测得得的的最最大大干干密密度度和和最最有有含含水水率率与与实实际际土土料料在在相相同同击击实实功功能能下下的的最最大大干干密密度度和和最最有有含含水水率率不不同同。对对于于轻轻型型击击实实试试验验，可可按按下下式修正式修正 第29页/共30页