第二章土的物理性质及分类精选PPT.ppt

第二章土的物理性质及分类第1页，本讲稿共47页2.2 2.2 土的三相比例指土的三相比例指标标土的三相组成各部分的质量和体积之间的比例关土的三相组成各部分的质量和体积之间的比例关系，随着各种条件的变化而改变。地下水位的升系，随着各种条件的变化而改变。地下水位的升高或降低，将改变土中水的含量；经过压实的土，高或降低，将改变土中水的含量；经过压实的土，其孔隙体积将减小。其孔隙体积将减小。表示土的三相组成比例关系的指标，称为土的三相表示土的三相组成比例关系的指标，称为土的三相比例指标，包括土粒比重（或土粒相对密度）；土比例指标，包括土粒比重（或土粒相对密度）；土的含水量（或含水率）、密度、孔隙比、孔隙率和的含水量（或含水率）、密度、孔隙比、孔隙率和饱和度等。饱和度等。第2页，本讲稿共47页土的三相模型图土的三相模型图第3页，本讲稿共47页三相量比例关系的基本三相量比例关系的基本试验试验指指标标土的密度土的密度-土的土的单单位体位体积质积质量量(g/cm3或或t/m3)测测定方法定方法:环环刀法刀法第4页，本讲稿共47页土的含水量土的含水量-土中水的质量与土颗粒质量之比，用土中水的质量与土颗粒质量之比，用百分比表示百分比表示(%)土的含水量是标志土含水程土的含水量是标志土含水程土的含水量是标志土含水程土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天度的一个重要物理指标。天度的一个重要物理指标。天度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，然土层含水量变化范围较大，然土层含水量变化范围较大，然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及其与土的种类、埋藏条件及其与土的种类、埋藏条件及其与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。所处的自然地理环境等有关。所处的自然地理环境等有关。所处的自然地理环境等有关。测定方法：烘干法，测定方法：烘干法，测定方法：烘干法，测定方法：烘干法，亦可用酒精燃烧法亦可用酒精燃烧法亦可用酒精燃烧法亦可用酒精燃烧法 第5页，本讲稿共47页土粒比重土粒比重Gs-土粒质量与同体积土粒质量与同体积4时纯水的质量之比时纯水的质量之比土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般土粒相对密度变化范围不大：细粒土（粘性土）一般2.702.702.752.75；砂土；砂土；砂土；砂土一般为一般为一般为一般为2.652.65左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小测定方法：比重瓶法测定方法：比重瓶法测定方法：比重瓶法测定方法：比重瓶法 第6页，本讲稿共47页三相比例关系的其他常用指三相比例关系的其他常用指标标反映土反映土单单位体位体积质积质量的指量的指标标：土的干密度土的干密度d d-单单位体位体积积土体中固体土体中固体颗颗粒的粒的质质量。量。土的干密度或干容重是土的干密度或干容重是土的干密度或干容重是土的干密度或干容重是评评评评价土密价土密价土密价土密实实实实程度的指程度的指程度的指程度的指标标标标，干密度或干容重，干密度或干容重，干密度或干容重，干密度或干容重越大表明土越密越大表明土越密越大表明土越密越大表明土越密实实实实，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工质质质质量量量量第7页，本讲稿共47页土的饱和密度土的饱和密度sat-土的空隙全部为水充满时土的单位土的空隙全部为水充满时土的单位体积质量体积质量土的有效密度土的有效密度-处于地下水位以下的土，受到浮力作用时，处于地下水位以下的土，受到浮力作用时，单位体积土中土颗粒的重量扣除同体积水的质量，即是土单位体积土中土颗粒的重量扣除同体积水的质量，即是土的有效密度的有效密度 第8页，本讲稿共47页各种密度之间的比较各种密度之间的比较土的重度土的重度土的重度土的重度 =g=g=g=g饱和重度饱和重度饱和重度饱和重度 sat sat sat sat=satsatsatsatg g g g干重度干重度干重度干重度 d d d d=d d d dg g g g浮重度浮重度浮重度浮重度 =g g g g重度指标重度指标第9页，本讲稿共47页反映土的空隙特征的指标反映土的空隙特征的指标空隙比空隙比e-土中孔隙体积与土颗粒体积之比土中孔隙体积与土颗粒体积之比空隙率空隙率n-指土体中空隙体积占土体总体积之比指土体中空隙体积占土体总体积之比,用百分用百分数表示，数表示，土的饱和度土的饱和度Sr-表示土空隙中被水充满的程度表示土空隙中被水充满的程度,也即土也即土中水的体积与空隙体积之比中水的体积与空隙体积之比,用百分数表示，用百分数表示，第10页，本讲稿共47页各物理指标间的换算各物理指标间的换算常用的物理性质指标共有常用的物理性质指标共有常用的物理性质指标共有常用的物理性质指标共有9 9个，一般地说，已知其中任意个，一般地说，已知其中任意个，一般地说，已知其中任意个，一般地说，已知其中任意3 3个，通过换算，可以求其余个，通过换算，可以求其余个，通过换算，可以求其余个，通过换算，可以求其余6 6个个个个孔隙比与孔隙率的关系孔隙比与孔隙率的关系第11页，本讲稿共47页干密度与湿密度和含水率的关系干密度与湿密度和含水率的关系第12页，本讲稿共47页孔隙比与比重和干密度的关系孔隙比与比重和干密度的关系 第13页，本讲稿共47页饱和度与含水率、比重和孔隙比的关系饱和度与含水率、比重和孔隙比的关系 当土饱和时，即为当土饱和时，即为S Sr r=100100则则 饱和含水率饱和含水率第14页，本讲稿共47页浮密度与比重和孔隙比的关系浮密度与比重和孔隙比的关系第15页，本讲稿共47页2.3 2.3 粘性土的物理特性粘性土的物理特性粘性土的稠度状态粘性土的稠度状态-指土的软硬程度或土受外力作指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力用所引起变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最主要的是粘性土最主要的物理状态特征物理状态特征。可塑状态可塑状态-就是当粘性土在某含水量范围内，可用外就是当粘性土在某含水量范围内，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力移去后仍能力塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力移去后仍能保持既得的形状，土的这种性能叫做可塑性。保持既得的形状，土的这种性能叫做可塑性。固态固态 半固态半固态 可塑状态可塑状态 流动状态流动状态 缩限缩限ws 塑限塑限wp 液限液限wL含水量含水量第16页，本讲稿共47页粘性土的物理状态指标粘性土的物理状态指标 液限、塑限、缩限：液限、塑限、缩限：L 、p 、s 塑性指数：塑性指数：Ip 液性指数：液性指数：IL 灵敏度：灵敏度：Sq界限含水量界限含水量-粘性土由一种状态转变到另一种状态的分界含水粘性土由一种状态转变到另一种状态的分界含水量。量。液限液限L：土由可塑状态转到流动状态的界限含水量（或塑性上限）土由可塑状态转到流动状态的界限含水量（或塑性上限）。塑限塑限p：土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限（或塑土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限（或塑性下限）。性下限）。缩限缩限s：土由半固体状态不断蒸发水分，则体积继续逐渐缩小，直土由半固体状态不断蒸发水分，则体积继续逐渐缩小，直到体积不再收缩时，对应土的界限含水量叫缩限到体积不再收缩时，对应土的界限含水量叫缩限第17页，本讲稿共47页液限测试液限测试-圆锥液限仪法圆锥液限仪法76 g5s下沉10mm或17mm第18页，本讲稿共47页塑限测试塑限测试-搓条法搓条法直径约3mm第19页，本讲稿共47页塑液限联合测试塑液限联合测试第20页，本讲稿共47页粘性土的塑性指数粘性土的塑性指数-塑性指数是指液限塑性指数是指液限和塑限的差值，即土处在可塑状态的含和塑限的差值，即土处在可塑状态的含水量变化范围。水量变化范围。I Ip p=L L-p p I Ip p越大越大越大越大土的可塑范围越广，土中含有的结合水越多，土与土的可塑范围越广，土中含有的结合水越多，土与土的可塑范围越广，土中含有的结合水越多，土与土的可塑范围越广，土中含有的结合水越多，土与水之间的作用越强。土中粘粒含量越大，塑性指数水之间的作用越强。土中粘粒含量越大，塑性指数水之间的作用越强。土中粘粒含量越大，塑性指数水之间的作用越强。土中粘粒含量越大，塑性指数I Ip p越大。越大。越大。越大。第21页，本讲稿共47页粘性土的液性指数粘性土的液性指数-指粘性土的天然含水量和塑限的指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。差值与塑性指数之比。I IL L值愈大，土质愈软；反之，土质愈硬值愈大，土质愈软；反之，土质愈硬值愈大，土质愈软；反之，土质愈硬值愈大，土质愈软；反之，土质愈硬状 态 坚 硬 硬 塑 可 塑 软 塑 流 塑 液性指数 IL0 0IL0.25 0.25IL0.75 0.751.0 粘性土的物理状态粘性土的物理状态第22页，本讲稿共47页粘性土的结构性和触变性粘性土的结构性和触变性 天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性，天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性，天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性，天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性，土的结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的土的结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的土的结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的土的结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的特性。当受到外来因素的扰动时，土粒间的胶结物质特性。当受到外来因素的扰动时，土粒间的胶结物质特性。当受到外来因素的扰动时，土粒间的胶结物质特性。当受到外来因素的扰动时，土粒间的胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，土的强度降低、压缩性增大。土的强度降低、压缩性增大。土的强度降低、压缩性增大。土的强度降低、压缩性增大。土的结构性对强度的这种影响，一般用土的结构性对强度的这种影响，一般用土的结构性对强度的这种影响，一般用土的结构性对强度的这种影响，一般用灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度来衡量。来衡量。来衡量。来衡量。土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑（土的结构性土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑（土的结构性土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑（土的结构性土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑（土的结构性彻底破坏）后的强度之比来表示。重塑试样具有与原状试彻底破坏）后的强度之比来表示。重塑试样具有与原状试彻底破坏）后的强度之比来表示。重塑试样具有与原状试彻底破坏）后的强度之比来表示。重塑试样具有与原状试样相同的尺寸、密度和含水量。样相同的尺寸、密度和含水量。样相同的尺寸、密度和含水量。样相同的尺寸、密度和含水量。第23页，本讲稿共47页粘性土的灵敏度粘性土的灵敏度St式中式中 q qu u原状试样的无侧限抗压强度，原状试样的无侧限抗压强度，kPakPa；q qu u重塑试样的无侧限抗压强度，重塑试样的无侧限抗压强度，kPakPa。低灵敏度低灵敏度 中灵敏度中灵敏度 高灵敏度高灵敏度灵敏度灵敏度241第24页，本讲稿共47页粘性土的胀缩性粘性土的胀缩性-指粘性土具有吸水膨胀和失水指粘性土具有吸水膨胀和失水收缩的两种变形特性。收缩的两种变形特性。粘粒成份主要由亲水性矿物组成，具有显著的吸水粘粒成份主要由亲水性矿物组成，具有显著的吸水粘粒成份主要由亲水性矿物组成，具有显著的吸水粘粒成份主要由亲水性矿物组成，具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土，习惯称为膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土，习惯称为膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土，习惯称为膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土，习惯称为膨胀膨胀膨胀膨胀土土土土。它一般强度较高，压缩性低，易被误认为是建筑性能较。它一般强度较高，压缩性低，易被误认为是建筑性能较。它一般强度较高，压缩性低，易被误认为是建筑性能较。它一般强度较高，压缩性低，易被误认为是建筑性能较好的地基土。好的地基土。好的地基土。好的地基土。自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率能较好反映土中的粘土矿物成份、颗能较好反映土中的粘土矿物成份、颗能较好反映土中的粘土矿物成份、颗能较好反映土中的粘土矿物成份、颗粒组成、化学成份和交换阳离子性质的基本特征。土粒组成、化学成份和交换阳离子性质的基本特征。土粒组成、化学成份和交换阳离子性质的基本特征。土粒组成、化学成份和交换阳离子性质的基本特征。土中的蒙脱石矿物愈多，那么土体内部积储的膨胀潜势中的蒙脱石矿物愈多，那么土体内部积储的膨胀潜势中的蒙脱石矿物愈多，那么土体内部积储的膨胀潜势中的蒙脱石矿物愈多，那么土体内部积储的膨胀潜势愈强愈强愈强愈强,自由膨胀率就愈大，土体显示出强烈的胀缩性。自由膨胀率就愈大，土体显示出强烈的胀缩性。自由膨胀率就愈大，土体显示出强烈的胀缩性。自由膨胀率就愈大，土体显示出强烈的胀缩性。第25页，本讲稿共47页粘性土的湿陷性粘性土的湿陷性-指土在自重压力作用下或自重压指土在自重压力作用下或自重压力和附加压力综合作用下，受水浸湿后，使土的结构力和附加压力综合作用下，受水浸湿后，使土的结构迅速破坏而发生显著的附加下陷特征。迅速破坏而发生显著的附加下陷特征。湿陷性土在我国广泛分布，除湿陷性黄土外，在干旱或半湿陷性土在我国广泛分布，除湿陷性黄土外，在干旱或半干旱地区，特别是在山前洪、坡积扇中常遇到湿陷性的碎石类干旱地区，特别是在山前洪、坡积扇中常遇到湿陷性的碎石类土和砂类土，在一定压力下浸水后也常具有强烈的湿陷性。土和砂类土，在一定压力下浸水后也常具有强烈的湿陷性。粘性土的冻胀性粘性土的冻胀性-指土的冻胀和冻融给建筑物或土工结指土的冻胀和冻融给建筑物或土工结构带来危害的变形特性。构带来危害的变形特性。在冰冻季节，因大气负温影响，使土中水分冻结成为在冰冻季节，因大气负温影响，使土中水分冻结成为冻土。冻土根据其冻融情况分为：季节性冻土、隔年冻土冻土。冻土根据其冻融情况分为：季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。和多年冻土。第26页，本讲稿共47页2.42.4无粘性土的密实度无粘性土的密实度无粘性土的结构无粘性土的结构 无粘性材料具有不可塑性无粘性材料具有不可塑性,天然状态下的砂天然状态下的砂土可处于从密实到疏松的不同物理状态。土可处于从密实到疏松的不同物理状态。疏松排列疏松排列 密密实实排列排列 第27页，本讲稿共47页无粘性土的密实度与土的工程性质无粘性土的密实度与土的工程性质土体的松密程度对土的工程性质影响很大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高，压缩性越小，其工程土的密实程度越高，压缩性越小，其工程特性越好特性越好土的密实程度越低，压缩性越大，其工程土的密实程度越低，压缩性越大，其工程特性越差特性越差第28页，本讲稿共47页无粘性土无粘性土的密的密实实度指度指标标孔隙比孔隙比e e优点：简单方便优点：简单方便优点：简单方便优点：简单方便缺点：无法反映土的级配因素，受土粒的大小、形状和级配的影响缺点：无法反映土的级配因素，受土粒的大小、形状和级配的影响缺点：无法反映土的级配因素，受土粒的大小、形状和级配的影响缺点：无法反映土的级配因素，受土粒的大小、形状和级配的影响很大。很大。很大。很大。0.60.750.85松散松散中密中密密实密实稍密稍密第29页，本讲稿共47页相对密实度相对密实度D Dr r定义（理论表达式）定义（理论表达式）定义（实用表达式）定义（实用表达式）e e e emaxmaxmaxmax无粘性土处于最松状态时的孔隙比无粘性土处于最松状态时的孔隙比无粘性土处于最松状态时的孔隙比无粘性土处于最松状态时的孔隙比e e e eminminminmin无粘性土处于最密状态时的孔隙比无粘性土处于最密状态时的孔隙比无粘性土处于最密状态时的孔隙比无粘性土处于最密状态时的孔隙比 e e e e0 0 0 0无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比dmaxdmaxdmaxdmax无粘性土的最大干密度无粘性土的最大干密度无粘性土的最大干密度无粘性土的最大干密度 dmindmindmindmin无粘性土的最小干密度无粘性土的最小干密度无粘性土的最小干密度无粘性土的最小干密度 d d d d无粘性土的天然干密度或填筑干密度无粘性土的天然干密度或填筑干密度无粘性土的天然干密度或填筑干密度无粘性土的天然干密度或填筑干密度 优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。缺点：天然孔隙比难以获取，且缺点：天然孔隙比难以获取，且缺点：天然孔隙比难以获取，且缺点：天然孔隙比难以获取，且e e e emaxmaxmaxmax,e,e,e,eminminminmin的测定受人为的影响。的测定受人为的影响。的测定受人为的影响。的测定受人为的影响。第30页，本讲稿共47页相对密实度相对密实度DrDr无粘性土处于最密实的状态无粘性土处于最密实的状态无粘性土处于最密实的状态无粘性土处于最密实的状态 无粘性土处于最紧密的状态无粘性土处于最紧密的状态无粘性土处于最紧密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：在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下：在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下：在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下：疏松疏松中密中密密实密实密实密实第31页，本讲稿共47页标准贯入试验击数标准贯入试验击数N N为标准为标准301510松散松散中密中密密实密实稍密稍密也可根据野外方法鉴别也可根据野外方法鉴别第32页，本讲稿共47页30cm锤重：锤重：锤重：锤重：63.5kN 63.5kN 落距：落距：落距：落距：760mm760mm动力触探试验动力触探试验标准惯入器标准惯入器重型圆锥重型圆锥被探测土层被探测土层地面地面触探杆触探杆第33页，本讲稿共47页2.5 土的分类土的分类分类目的：分类目的：土的分类体系就是根据土的工程性质差土的分类体系就是根据土的工程性质差异将土划分成一定的类别，其目的在于通过一种通异将土划分成一定的类别，其目的在于通过一种通用的鉴别标准，以便于在不同土类间作有价值的比用的鉴别标准，以便于在不同土类间作有价值的比较、评价、积累以及学术与经验的交流。较、评价、积累以及学术与经验的交流。分类原则分类原则简明原则：简明原则：土的分类体系采用的指标，既要能综合反映土的主要土的分类体系采用的指标，既要能综合反映土的主要工程性质；又要其测定方法简单，且使用方便。工程性质；又要其测定方法简单，且使用方便。差异原则：差异原则：土的分类体系采用的指标要在一定程度上反映土的分类体系采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土的不同特性不同类工程用土的不同特性第34页，本讲稿共47页土的总分类体系土的总分类体系工程用土工程用土工程用土工程用土一般土一般土一般土一般土特殊土特殊土特殊土特殊土无机土无机土无机土无机土有机土有机土有机土有机土巨粒土巨粒土巨粒土巨粒土含巨粒土含巨粒土含巨粒土含巨粒土粗粒土粗粒土粗粒土粗粒土细粒土细粒土细粒土细粒土漂石漂石漂石漂石卵石卵石卵石卵石混合巨粒土混合巨粒土混合巨粒土混合巨粒土巨粒混合土巨粒混合土巨粒混合土巨粒混合土砾类土砾类土砾类土砾类土砂类土砂类土砂类土砂类土粉土粉土粉土粉土粘土粘土粘土粘土黄土黄土黄土黄土膨胀土膨胀土膨胀土膨胀土红粘土等红粘土等红粘土等红粘土等第35页，本讲稿共47页土的分类标准土的分类标准在国际上土的统一分类系统来源于美国在国际上土的统一分类系统来源于美国在国际上土的统一分类系统来源于美国在国际上土的统一分类系统来源于美国A.A.卡萨格兰特卡萨格兰特卡萨格兰特卡萨格兰特(Casagrande(Casagrande，1942)1942)提出的一种分类法体系（属于材料工提出的一种分类法体系（属于材料工提出的一种分类法体系（属于材料工提出的一种分类法体系（属于材料工程系统的分类）。程系统的分类）。程系统的分类）。程系统的分类）。(ASTM)(ASTM)它无法考虑土的成因、年代对工程性质的影响，是这它无法考虑土的成因、年代对工程性质的影响，是这它无法考虑土的成因、年代对工程性质的影响，是这它无法考虑土的成因、年代对工程性质的影响，是这种方法存在的缺陷。种方法存在的缺陷。种方法存在的缺陷。种方法存在的缺陷。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（包括混合巨粒土和巨粒混合土）和粗粒土（包括砾类土和砂类巨粒土和含巨粒的土（包括混合巨粒土和巨粒混合土）和粗粒土（包括砾类土和砂类土），按粒组含量、级配指标（不均匀系数土），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）和所含细粒的塑性高低，划分为高低，划分为16种土类种土类。细粒土的分类标准细粒土的分类标准 细粒土是指粗粒组（细粒土是指粗粒组（0.075mmd60mm）含量少于）含量少于25%的土，参照塑性图可进一步的土，参照塑性图可进一步细分。细分。第36页，本讲稿共47页建筑工程系统的分类体系建筑工程系统的分类体系侧重于把土作为建筑地基和环侧重于把土作为建筑地基和环境，故以原状土为基本对象。因此，对土的分类除考虑土的境，故以原状土为基本对象。因此，对土的分类除考虑土的组成外，很注重土的天然结构性，即土粒联结与空间排列特组成外，很注重土的天然结构性，即土粒联结与空间排列特征。例如国标建筑地基基础设计规范（征。例如国标建筑地基基础设计规范（GB50007）地基）地基土的分类。土的分类。工程材料系统的分类体系工程材料系统的分类体系侧重于把土作为建筑材料，用侧重于把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基等工程。故以扰动土为基本对象，于路堤、土坝和填土地基等工程。故以扰动土为基本对象，注重土的组成，不考虑土的天然结构性。例如，国标土的注重土的组成，不考虑土的天然结构性。例如，国标土的分类标准（分类标准（GBJ145-90）工程用土的分类，公路土工试）工程用土的分类，公路土工试验规程（验规程（JTJ051-93）土的工程分类。）土的工程分类。土的工程分类体系土的工程分类体系第37页，本讲稿共47页建筑工程系统的分类体系建筑工程系统的分类体系建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB500072002)在考虑划分标准时，注重土的天然结构特性和强度，并始在考虑划分标准时，注重土的天然结构特性和强度，并始在考虑划分标准时，注重土的天然结构特性和强度，并始在考虑划分标准时，注重土的天然结构特性和强度，并始终与土的主要工程特性终与土的主要工程特性终与土的主要工程特性终与土的主要工程特性变形变形变形变形和和和和强度强度强度强度特征紧密联系。因此，特征紧密联系。因此，特征紧密联系。因此，特征紧密联系。因此，首先考虑了按沉积年代和地质成因的划分，同时将某些特殊首先考虑了按沉积年代和地质成因的划分，同时将某些特殊首先考虑了按沉积年代和地质成因的划分，同时将某些特殊首先考虑了按沉积年代和地质成因的划分，同时将某些特殊形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来。形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来。形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来。形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来。按堆积年代分按堆积年代分按堆积年代分按堆积年代分：老堆积土；一般堆积土；新近堆积土：老堆积土；一般堆积土；新近堆积土：老堆积土；一般堆积土；新近堆积土：老堆积土；一般堆积土；新近堆积土按地质成因分按地质成因分按地质成因分按地质成因分：残积土；坡积土；洪积土；淤积土等：残积土；坡积土；洪积土；淤积土等：残积土；坡积土；洪积土；淤积土等：残积土；坡积土；洪积土；淤积土等按有机质含量分按有机质含量分按有机质含量分按有机质含量分：无机质土；有机质土；泥炭质土；泥炭：无机质土；有机质土；泥炭质土；泥炭：无机质土；有机质土；泥炭质土；泥炭：无机质土；有机质土；泥炭质土；泥炭按颗粒级配与塑性指数分按颗粒级配与塑性指数分按颗粒级配与塑性指数分按颗粒级配与塑性指数分：碎石土；砂土；粉土；粘性土：碎石土；砂土；粉土；粘性土：碎石土；砂土；粉土；粘性土：碎石土；砂土；粉土；粘性土第38页，本讲稿共47页按颗粒级配与塑性指数分类的分类标准按颗粒级配与塑性指数分类的分类标准按颗粒级配与塑性指数分类的分类标准按颗粒级配与塑性指数分类的分类标准a.a.a.a.岩石的分类岩石的分类岩石的分类岩石的分类 颗粒间牢固粘结颗粒间牢固粘结颗粒间牢固粘结颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度根据岩块的饱和单轴抗压强度根据岩块的饱和单轴抗压强度根据岩块的饱和单轴抗压强度f f f frkrkrkrk分类分类分类分类 坚硬程度类别坚硬程度类别坚硬程度类别坚硬程度类别饱和单轴抗压饱和单轴抗压饱和单轴抗压饱和单轴抗压强度强度强度强度f f f frkrkrkrk(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)坚硬岩坚硬岩坚硬岩坚硬岩较硬岩较硬岩较硬岩较硬岩较软岩较软岩较软岩较软岩软岩软岩软岩软岩极软岩极软岩极软岩极软岩30303030f f f frkrkrkrk60606060f f f frkrkrkrk6060606015151515f f f frkrkrkrk303030305 5 5 5f f f frkrkrkrk15151515f f f frkrkrkrk5555第39页，本讲稿共47页土的名称土的名称土的名称土的名称漂石漂石漂石漂石块石块石块石块石卵石卵石卵石卵石碎石碎石碎石碎石圆砾圆砾圆砾圆砾角砾角砾角砾角砾颗粒形状颗粒形状颗粒形状颗粒形状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颗粒级配颗粒级配颗粒级配颗粒级配粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于200mm200mm的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒含量超过全重含量超过全重含量超过全重含量超过全重5050粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于20mm20mm的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒含量超过全重含量超过全重含量超过全重含量超过全重5050粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒的颗粒的颗粒的颗粒含量超过全重含量超过全重含量超过全重含量超过全重5050注注注注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类b.b.碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类碎石土的分类 粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50%50%的土称为碎石土的土称为碎石土的土称为碎石土的土称为碎石土第40页，本讲稿共47页c.c.砂土的分类砂土的分类砂土的分类砂土的分类 粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重50%50%的土，且粒径大于的土，且粒径大于的土，且粒径大于的土，且粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50%50%的土称为砂土的土称为砂土的土称为砂土的土称为砂土 注注注注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定土的名称土的名称土的名称土的名称砾砂砾砂砾砂砾砂粗砂粗砂粗砂粗砂中砂中砂中砂中砂细砂细砂细砂细砂粉砂粉砂粉砂粉砂颗粒级配颗粒级配颗粒级配颗粒级配粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒含量占全重的颗粒含量占全重的颗粒含量占全重的颗粒含量占全重25255050粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.5mm0.5mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重5050粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.25mm0.25mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重5050粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重8585粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重5050砂土的分类砂土的分类砂土的分类砂土的分类第41页，本讲稿共47页d.d.粉土的分类粉土的分类粉土的分类粉土的分类 粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50%50%，塑性指数，塑性指数，塑性指数，塑性指数I IP P1010的的的的土称为粉土。土称为粉土。土称为粉土。土称为粉土。e.e.粘性土的分类粘性土的分类粘性土的分类粘性土的分类 粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重50%50%，塑性指数，塑性指数，塑性指数，塑性指数I IP P1010的的的的土称为粘性土，粘性土根据塑性指数细分土称为粘性土，粘性土根据塑性指数细分土称为粘性土，粘性土根据塑性指数细分土称为粘性土，粘性土根据塑性指数细分注：注：塑性指数由相应于塑性指数由相应于76g圆锥体沉入土样中深圆锥体沉入土样中深 度为度为10mm测定的液限计算而得。测定的液限计算而得。土的名称土的名称土的名称土的名称粘土粘土粘土粘土粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉质粘土塑性指数塑性指数塑性指数塑性指数I IP P17171010I IP P1717第42页，本讲稿共47页f.f.人工填土的分类人工填土的分类人工填土的分类人工填土的分类 由于人类活动而形成的堆积物称为人工填土。由于人类活动而形成的堆积物称为人工填土。由于人类活动而形成的堆积物称为人工填土。由于人类活动而形成的堆积物称为人工填土。素填土：碎石、砂、素土等组成的填土素填土：碎石、砂、素土等组成的填土素填土：碎石、砂、素土等组成的填土素填土：碎石、砂、素土等组成的填土 压实填土：经分层压实的填土压实填土：经分层压实的填土压实填土：经分层压实的填土压实填土：经分层压实的填土 杂填土：废弃物等构成的填土杂填土：废弃物等构成的填土杂填土：废弃物等构成的填土杂填土：废弃物等构成的填土 冲填土：水力冲填泥砂形成的填土冲填土：水力冲填泥砂形成的填土冲填土：水力冲填泥砂形成的填土冲填土：水力冲填泥砂形成的填土g.g.特殊土特殊土 湿陷性土：黄土等湿陷性土：黄土等湿陷性土：黄土等湿陷性土：黄土等 软土：淤泥、淤泥质土、泥炭质土、泥炭等软土：淤泥、淤泥质土、泥炭质土、泥炭等软土：淤泥、淤泥质土、泥炭质土、泥炭等软土：淤泥、淤泥质土、泥炭质土、泥炭等 混合土、冻土等混合土、冻土等混合土、冻土等混合土、冻土等第43页，本讲稿共47页工程材料系统的分类体系土的分类标准土的分类标准(GBJ14590)根据各粒组的相对含量把土分为巨粒土、含巨粒土、粗粒土和根据各粒组的相对含量把土分为巨粒土、含巨粒土、粗粒土和根据各粒组的相对含量把土分为巨粒土、含巨粒土、粗粒土和根据各粒组的相对含量把土分为巨粒土、含巨粒土、粗粒土和细粒土四大类细粒土四大类细粒土四大类细粒土四大类a.a.巨粒土和含巨粒土的分类巨粒土和含巨粒土的分类巨粒土和含巨粒土的分类巨粒土和含巨粒土的分类 巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于60mm60mm的巨粒含量区分。若土中巨的巨粒含量区分。若土中巨的巨粒含量区分。若土中巨的巨粒含量区分。若土中巨粒含量多于粒含量多于粒含量多于粒含量多于50%50%,属于巨粒土；若土中巨粒含量在属于巨粒土；若土中巨粒含量在属于巨粒土；若土中巨粒含量在属于巨粒土；若土中巨粒含量在15%15%50%50%之间，属于之间，属于之间，属于之间，属于含巨粒土含巨粒土含巨粒土含巨粒土b.b.粗粒土的分类粗粒土的分类粗粒土的分类粗粒土的分类 巨粒含量少于巨粒含量少于巨粒含量少于巨粒含量少于15%15%，剔除巨粒后，若土中粒径大于，剔除巨粒后，若土中粒径大于，剔除巨粒后，若土中粒径大于，剔除巨粒后，若土中粒径大于0.075mm0.075mm的粗的粗的粗的粗粒含量多于余土的粒含量多于余土的粒含量多于余土的粒含量多于余土的50%50%，属于粗粒土。粗粒土分为砾类土和砂类土两，属于粗粒土。粗粒土分为砾类土和砂类土两，属于粗粒土。粗粒土分为砾类土和砂类土两，属于粗粒土。粗粒土分为砾类土和砂类土两类类类类第44页，本讲稿共47页c.c.细粒土的分类细粒土的分类细粒土的分类细粒土的分类 土中粒径小于土中粒径小于土中粒径小于土中粒径小于0.075mm0.075mm的细粒含量多于或等于的细粒含量多于或等于的细粒含量多于或等于的细粒含量多于或等于50%50%，且粗粒含量少，且粗粒含量少，且粗粒含量少，且粗粒含量少于于于于25%25%的土属于细粒土。的土属于细粒土。的土属于细粒土。的土属于细粒土。细粒土按塑性图进行细分细粒土按塑性图进行细分细粒土按塑性图进行细分细粒土按塑性图进行细分17mm液限第45页，本讲稿共47页特殊土 第46页，本讲稿共47页本章重点内容本章重点内容 土的三相比例指标的定义及换算公式土的三相比例指标的定义及换算公式粘性土的物理特征及相应指标粘性土的物理特征及相应指标土的工程分类方法土的工程分类方法第47页，本讲稿共47页