土的物理性质和工程分类1剖析.ppt

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1、学习要求学习要求学习要求学习要求 了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质和物理状态指标的定了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质和物理状态指标的定了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质和物理状态指标的定了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质和物理状态指标的定义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。了解地基土的工程分类依据与准确定名。了解地基土的工程分类依据与准确定名。了解地

2、基土的工程分类依据与准确定名。了解地基土的工程分类依据与准确定名。基本内容基本内容基本内容基本内容 土的三相组成土的三相组成土的三相组成土的三相组成 土的三相比例指标土的三相比例指标土的三相比例指标土的三相比例指标 土的结构土的结构土的结构土的结构与构造与构造与构造与构造 粘性土的界限含水量粘性土的界限含水量粘性土的界限含水量粘性土的界限含水量 砂土的密实度砂土的密实度砂土的密实度砂土的密实度 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的物理性质和工程分类土的物理性质和工程分类土的三相组成土的三相组成1 土土是是由由固固相相、液液相相、气气相相组组成成土土是是由由固固相相、液液相相、气

3、气相相组组成成的三相分散系。的三相分散系。的三相分散系。的三相分散系。固固相相固固相相包包括括多多种种矿矿物物成成分分组组包包括括多多种种矿矿物物成成分分组组成成土土的的骨骨架架，骨骨架架间间的的空空隙隙为为液液相相成成土土的的骨骨架架，骨骨架架间间的的空空隙隙为为液液相相和和气气相相填填满满，这这些些空空隙隙是是相相互互连连通通和和气气相相填填满满，这这些些空空隙隙是是相相互互连连通通的，形成多孔介质；的，形成多孔介质；的，形成多孔介质；的，形成多孔介质；液液相相液液相相主主要要是是水水主主要要是是水水(溶溶解解有有少少量量溶溶解解有有少少量量的可溶盐类的可溶盐类的可溶盐类的可溶盐类)；气气

4、相相气气相相主主要要是是空空气气、水水蒸蒸气气，主主要要是是空空气气、水水蒸蒸气气，有时还有沼气等。有时还有沼气等。有时还有沼气等。有时还有沼气等。土的三相组成土的三相组成2 土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异，例如：土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异，例如：土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异，例如：土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异，例如：固体固体固体固体+气体（液体气体（液体气体（液体气体（液体=0=0）为）为）为）为干土干土干土干土，此时粘土呈坚硬状态，此时粘土呈坚硬状态，此时粘土呈坚硬状态，此时粘土呈坚硬状态 砂土呈松散状态；砂土呈松散状

5、态；砂土呈松散状态；砂土呈松散状态；固体固体固体固体+液体液体液体液体+气体为气体为气体为气体为湿土湿土湿土湿土，此时粘土多为可塑状态；，此时粘土多为可塑状态；，此时粘土多为可塑状态；，此时粘土多为可塑状态；固体固体固体固体+液体（气体液体（气体液体（气体液体（气体=0=0）为）为）为）为饱和土饱和土饱和土饱和土，此时粉细砂或粉土遇强烈地震，可能，此时粉细砂或粉土遇强烈地震，可能，此时粉细砂或粉土遇强烈地震，可能，此时粉细砂或粉土遇强烈地震，可能 产生产生产生产生液化液化液化液化，而使工程遭受破坏；，而使工程遭受破坏；，而使工程遭受破坏；，而使工程遭受破坏；粘土地基受建筑物荷载作用发生沉降粘土

6、地基受建筑物荷载作用发生沉降粘土地基受建筑物荷载作用发生沉降粘土地基受建筑物荷载作用发生沉降 需几十年才能稳定。需几十年才能稳定。需几十年才能稳定。需几十年才能稳定。什么是液化？什么是液化？什么是液化？什么是液化？土的三相组成土的三相组成3 如如如如果果果果饱饱饱饱和和和和疏疏疏疏松松松松的的的的土土土土是是是是由由由由细细细细砂砂砂砂粒粒粒粒或或或或粉粉粉粉砂砂砂砂粒粒粒粒所所所所组组组组成成成成，在在在在强强强强烈烈烈烈的的的的振振振振动动动动作作作作用用用用下下下下，土土土土的的的的结结结结构构构构会会会会突突突突然然然然破破破破坏坏坏坏变变变变成成成成流流流流动动动动状状状状态态态态，

7、引引引引起起起起所所所所谓谓谓谓“砂砂砂砂土土土土液液液液化化化化”现现现现象象象象，使使使使地地地地基基基基失去承载力，在地震区将会引起震害。失去承载力，在地震区将会引起震害。失去承载力，在地震区将会引起震害。失去承载力，在地震区将会引起震害。19641964年年年年6 6月月月月1616日日日日，日日日日本本本本新新新新瀉瀉瀉瀉发发发发生生生生里里里里氏氏氏氏7.57.5级级级级地地地地震震震震后后后后，因因因因地地地地基基基基土土土土发发发发生生生生液液液液化化化化所造成的破坏。所造成的破坏。所造成的破坏。所造成的破坏。倒了，但结倒了，但结倒了，但结倒了，但结构未破坏构未破坏构未破坏构未

8、破坏土的三相组成土的三相组成4土的形成土的形成土的形成土的形成 自然界的土是由岩石经自然界的土是由岩石经自然界的土是由岩石经自然界的土是由岩石经风化风化风化风化、搬运搬运搬运搬运、堆积堆积堆积堆积而形成的。而形成的。而形成的。而形成的。“土土土土”一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的土是指覆盖在地表的没

9、有胶结和弱胶结的颗粒堆积物颗粒堆积物颗粒堆积物颗粒堆积物。土与岩石的区分仅。土与岩石的区分仅。土与岩石的区分仅。土与岩石的区分仅在于颗粒间胶结的强弱。在于颗粒间胶结的强弱。在于颗粒间胶结的强弱。在于颗粒间胶结的强弱。物理风化物理风化物理风化物理风化指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙

10、，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。化学风化化学风化化学风化化学风化指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、碳化和水化作用，改变原来矿物成分

11、，形成新的矿物碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物(次生矿物次生矿物次生矿物次生矿物)。生成。生成。生成。生成的土为细粒土，粘性土。的土为细粒土，粘性土。的土为细粒土，粘性土。的土为细粒土，粘性土。生物风化生物风化生物风化生物风化由动物、植物和人类对岩体的破坏称由动物、植物和人类对岩体的破坏称由动物、植物和人类对岩体的破坏称由动物、植物和人类对岩体的破坏称生物风化生物风化生物风化生物风化。土的三相组成土的三相组成5土的三相组成土的三相组成6土的固体颗粒土的固体颗粒土的固体颗粒土的固体颗粒 土是

12、岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物组成及其后的组成及其后的组成及其后的组成及其后的风化作用风化作用风化作用风化作用。成土矿物可分为两大类：。成土矿物可分为两大类：。成土矿物可分为两大类：。成土矿物可分为两大类：原生矿物原生矿物原生矿物原生矿物 次生矿物次生矿物次生矿物次生矿物 由岩石经物理风化生成的由岩石经物理风化生成的由岩石经物理风化生成的由岩石经物理风化生成的 由原生矿物经化学风化生成的新矿

13、物由原生矿物经化学风化生成的新矿物由原生矿物经化学风化生成的新矿物由原生矿物经化学风化生成的新矿物 颗粒成分与母岩的相同颗粒成分与母岩的相同颗粒成分与母岩的相同颗粒成分与母岩的相同 它的成分成分与母岩的完全不同它的成分成分与母岩的完全不同它的成分成分与母岩的完全不同它的成分成分与母岩的完全不同 常见的有石英、长石和云母常见的有石英、长石和云母常见的有石英、长石和云母常见的有石英、长石和云母 有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物 颗粒较粗，多呈浑圆形状颗粒较粗，多呈浑圆形状颗粒较粗，多呈浑圆形状颗粒较粗，

14、多呈浑圆形状 颗粒极细，且多呈片状颗粒极细，且多呈片状颗粒极细，且多呈片状颗粒极细，且多呈片状 吸附水的能力弱，无塑性吸附水的能力弱，无塑性吸附水的能力弱，无塑性吸附水的能力弱，无塑性 性质活泼，吸附水能力强，具塑性性质活泼，吸附水能力强，具塑性性质活泼，吸附水能力强，具塑性性质活泼，吸附水能力强，具塑性水溶盐水溶盐水溶盐水溶盐 可可溶溶性性次次生生矿矿物物。常常见见的的有有岩岩盐盐、钾钾盐盐、石石膏膏、方方解解石石，硫硫酸酸盐盐类类还还可可溶溶性性次次生生矿矿物物。常常见见的的有有岩岩盐盐、钾钾盐盐、石石膏膏、方方解解石石，硫硫酸酸盐盐类类还还对金属和混凝土有一定的腐蚀作用。对金属和混凝土有

15、一定的腐蚀作用。对金属和混凝土有一定的腐蚀作用。对金属和混凝土有一定的腐蚀作用。有机质有机质有机质有机质 动动植植物物分分解解后后的的残残骸骸，称称为为腐腐殖殖质质。其其颗颗粒粒极极细细，粒粒径径小小于于动动植植物物分分解解后后的的残残骸骸，称称为为腐腐殖殖质质。其其颗颗粒粒极极细细，粒粒径径小小于于0.1m0.1m，呈呈，呈呈凝胶状，带有电荷，具极强的吸附性。凝胶状，带有电荷，具极强的吸附性。凝胶状，带有电荷，具极强的吸附性。凝胶状，带有电荷，具极强的吸附性。土的三相组成土的三相组成7土的三相组成土的三相组成8土的颗粒级配土的颗粒级配土的颗粒级配土的颗粒级配 1.1.土颗粒的大小直接决定土的

16、性质；土颗粒的大小直接决定土的性质；土颗粒的大小直接决定土的性质；土颗粒的大小直接决定土的性质；2.2.粒径粒径粒径粒径颗粒直径大小，界限粒径颗粒直径大小，界限粒径颗粒直径大小，界限粒径颗粒直径大小，界限粒径划分粒组的分界尺寸。划分粒组的分界尺寸。划分粒组的分界尺寸。划分粒组的分界尺寸。3.3.粒粒组组粒粒组组将将粒粒径径大大小小接接近近、矿矿物物成成分分和和性性质质相相似似的的土土粒粒归归并并为为若若干干将将粒粒径径大大小小接接近近、矿矿物物成成分分和和性性质质相相似似的的土土粒粒归归并并为为若若干干组别即称为粒组。组别即称为粒组。组别即称为粒组。组别即称为粒组。4.4.颗粒级配颗粒级配颗粒

17、级配颗粒级配土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。含量来表示，称为土的颗粒级配。含量来表示，称为土的颗粒级配。含量来表示，称为土的颗粒级配。级配的测定方法级配的测定方法级配的测定方法级配的测定方法 筛分法筛分法筛分法筛分法(0.075mm)(0.075mm)比重计法比重计法比重计法比重计法(0.075mm)(200渗透性很大、无粘性、无毛细水。渗透性很大、无粘性、无毛细水。渗透性很大、无粘性、无毛细水。渗透性很大、无粘性

18、、无毛细水。碎石、卵石颗粒碎石、卵石颗粒碎石、卵石颗粒碎石、卵石颗粒20200圆砾、角砾颗粒圆砾、角砾颗粒圆砾、角砾颗粒圆砾、角砾颗粒220渗透性很大、无粘性、毛细水上升高度不渗透性很大、无粘性、毛细水上升高度不渗透性很大、无粘性、毛细水上升高度不渗透性很大、无粘性、毛细水上升高度不超过粒径大小。超过粒径大小。超过粒径大小。超过粒径大小。砂粒砂粒砂粒砂粒0.0752易透水，当混入云母等杂质时透水性减小，易透水，当混入云母等杂质时透水性减小，易透水，当混入云母等杂质时透水性减小，易透水，当混入云母等杂质时透水性减小，而压缩性增加；无粘性，遇水不膨胀，干而压缩性增加；无粘性，遇水不膨胀，干而压缩性

19、增加；无粘性，遇水不膨胀，干而压缩性增加；无粘性，遇水不膨胀，干燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径变小而增大。变小而增大。变小而增大。变小而增大。粉粒粉粒粉粒粉粒0.0050.075透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小，透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小，透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小，透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小，干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，极易出现冻胀

20、现象。极易出现冻胀现象。极易出现冻胀现象。极易出现冻胀现象。粘粒粘粒粘粒粘粒1010，且且，且且C Cc c =13)=13)的的土土，较较粗粗颗颗的的土土，较较粗粗颗颗粒粒间间的的孔孔隙隙被被较较细细的的颗颗粒粒所所填填充充，因因而而土土的的密密实实度度较较好好，相相应应的的地地基基土土的的粒粒间间的的孔孔隙隙被被较较细细的的颗颗粒粒所所填填充充，因因而而土土的的密密实实度度较较好好，相相应应的的地地基基土土的的强强度度和和稳稳定定性性也也较较好好透透水水性性和和压压缩缩性性也也较较小小，可可用用作作堤堤坝坝或或其其它它土土建建工工强强度度和和稳稳定定性性也也较较好好透透水水性性和和压压缩缩

21、性性也也较较小小，可可用用作作堤堤坝坝或或其其它它土土建建工工程的填方土料。程的填方土料。程的填方土料。程的填方土料。C Cu u 55的土称为匀粒土，级配不良的土称为匀粒土，级配不良的土称为匀粒土，级配不良的土称为匀粒土，级配不良土的三相组成土的三相组成12土粒的形状土粒的形状土粒的形状土粒的形状 土粒形状对于土的密实度和土的强度有显著的影响，棱角状的颗粒能土粒形状对于土的密实度和土的强度有显著的影响，棱角状的颗粒能土粒形状对于土的密实度和土的强度有显著的影响，棱角状的颗粒能土粒形状对于土的密实度和土的强度有显著的影响，棱角状的颗粒能形成比较稳定的结构，强度较高；磨圆度好的颗粒之间容易滑动，

22、土体的形成比较稳定的结构，强度较高；磨圆度好的颗粒之间容易滑动，土体的形成比较稳定的结构，强度较高；磨圆度好的颗粒之间容易滑动，土体的形成比较稳定的结构，强度较高；磨圆度好的颗粒之间容易滑动，土体的稳定性比较差。描述土粒的形状一般用肉眼观察鉴别的方法。稳定性比较差。描述土粒的形状一般用肉眼观察鉴别的方法。稳定性比较差。描述土粒的形状一般用肉眼观察鉴别的方法。稳定性比较差。描述土粒的形状一般用肉眼观察鉴别的方法。体积系数体积系数体积系数体积系数 形状系数形状系数形状系数形状系数式中式中式中式中 V V土粒体积，土粒体积，土粒体积，土粒体积，mmmm3 3；d dmm土粒的最大粒径，土粒的最大粒径

23、，土粒的最大粒径，土粒的最大粒径，mmmm。A A、B B、C C分别为土粒的最大、中间和最小粒径。分别为土粒的最大、中间和最小粒径。分别为土粒的最大、中间和最小粒径。分别为土粒的最大、中间和最小粒径。土的三相组成土的三相组成13土中水土中水土中水土中水 土土中中水水处处于于不不同同位位置置和和温温度度条条件件下下，可可具具有有不不同同的的物物理理状状态态土土中中水水处处于于不不同同位位置置和和温温度度条条件件下下，可可具具有有不不同同的的物物理理状状态态固固态态固固态态、液液态态、气气态态。液液态态水水是是土土中中孔孔隙隙水水的的主主要要存存在在状状态态，因因其其受受土土粒粒表表面面双双、液

24、液态态、气气态态。液液态态水水是是土土中中孔孔隙隙水水的的主主要要存存在在状状态态，因因其其受受土土粒粒表表面面双双电电层层影影响响程程度度的的不不同同可可分分为为结结合合水水、毛毛细细水水、重重力力水水。后后两两者者也也称称为为非非结结电电层层影影响响程程度度的的不不同同可可分分为为结结合合水水、毛毛细细水水、重重力力水水。后后两两者者也也称称为为非非结结合水（自由水）。合水（自由水）。合水（自由水）。合水（自由水）。水的类型水的类型水的类型水的类型 主要作用力主要作用力主要作用力主要作用力 结合水结合水结合水结合水物理化学力物理化学力物理化学力物理化学力非结合水非结合水非结合水非结合水毛细

25、水毛细水毛细水毛细水表面张力和重力表面张力和重力表面张力和重力表面张力和重力重力水重力水重力水重力水重力重力重力重力土的三相组成土的三相组成14结合水结合水结合水结合水 土土颗颗粒粒表表面面带带有有一一定定的的电电荷荷，当当土土粒粒与与水水相相接接触触时时，由由于于静静电电作作用用力力，土土颗颗粒粒表表面面带带有有一一定定的的电电荷荷，当当土土粒粒与与水水相相接接触触时时，由由于于静静电电作作用用力力，将将吸吸引引水水化化离离子子和和水水分分子子，形形成成双双电电层层，在在双双电电层层影影响响下下的的水水膜膜称称为为表表面面将将吸吸引引水水化化离离子子和和水水分分子子，形形成成双双电电层层，在

26、在双双电电层层影影响响下下的的水水膜膜称称为为表表面面结结合合水水。双双电电层层的的厚厚薄薄也也反反映映了了结结合合水水的的厚厚薄薄，结结合合水水具具有有与与一一般般自自由由水水结结合合水水。双双电电层层的的厚厚薄薄也也反反映映了了结结合合水水的的厚厚薄薄，结结合合水水具具有有与与一一般般自自由由水水不不同同的的性性质质，其其密密度度较较大大、粘粘滞滞度度高高、流流动动性性差差、冰冰点点低低、比比热热较较大大、介介不不同同的的性性质质，其其密密度度较较大大、粘粘滞滞度度高高、流流动动性性差差、冰冰点点低低、比比热热较较大大、介介电常数较低。这种差异随距离增加而减弱。电常数较低。这种差异随距离增

27、加而减弱。电常数较低。这种差异随距离增加而减弱。电常数较低。这种差异随距离增加而减弱。自由水自由水自由水自由水(非结合水非结合水非结合水非结合水)在在双双电电层层影影响响以以外外的的水水为为自自由由液液态态水水，它它主主要要受受重重力力作作用用的的控控制制，土土在在双双电电层层影影响响以以外外的的水水为为自自由由液液态态水水，它它主主要要受受重重力力作作用用的的控控制制，土土粒粒表表面面吸吸引引力力居居次次要要地地位位，这这部部分分水水称称为为非非结结合合水水，它它包包括括毛毛细细水水和和重重力力粒粒表表面面吸吸引引力力居居次次要要地地位位，这这部部分分水水称称为为非非结结合合水水，它它包包括

28、括毛毛细细水水和和重重力力水。水。水。水。毛细水毛细水毛细水毛细水 毛毛细细水水是是受受到到水水与与空空气气交交界界面面处处表表面面张张力力作作用用的的自自由由水水。毛毛细细水水是是受受到到水水与与空空气气交交界界面面处处表表面面张张力力作作用用的的自自由由水水。毛毛细细现现象象是是毛毛细细现现象象是是毛细管壁对水的吸力和水的表面张力共同作用的结果。毛细管壁对水的吸力和水的表面张力共同作用的结果。毛细管壁对水的吸力和水的表面张力共同作用的结果。毛细管壁对水的吸力和水的表面张力共同作用的结果。土的三相组成土的三相组成15 重力水重力水重力水重力水 重重力力水水是是存存在在于于地地下下水水位位以以

29、下下的的适适水水土土层层中中的的地地下下水水。它它是是在在重重力力或或重重力力水水是是存存在在于于地地下下水水位位以以下下的的适适水水土土层层中中的的地地下下水水。它它是是在在重重力力或或压压力力差差作作用用下下运运动动的的自自由由水水，对对土土粒粒有有浮浮力力作作用用。重重力力水水只只受受重重力力控控制制，压压力力差差作作用用下下运运动动的的自自由由水水，对对土土粒粒有有浮浮力力作作用用。重重力力水水只只受受重重力力控控制制，不受土粒表面吸引力的影响。不受土粒表面吸引力的影响。不受土粒表面吸引力的影响。不受土粒表面吸引力的影响。土中气土中气土中气土中气 土中的气体：土中的气体：土中的气体：土

30、中的气体：与大气相通与大气相通与大气相通与大气相通 压缩性高压缩性高压缩性高压缩性高 与大气隔绝与大气隔绝与大气隔绝与大气隔绝 降低透水性降低透水性降低透水性降低透水性 成分：成分：成分：成分：一般空气中成分一般空气中成分一般空气中成分一般空气中成分 微生物产生可燃气体（微生物产生可燃气体（微生物产生可燃气体（微生物产生可燃气体（HH2 2S S）颗粒通常是由一种或几种原生矿颗粒通常是由一种或几种原生矿颗粒通常是由一种或几种原生矿颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组成，它的成分与母岩的相物所组成，它的成分与母岩的相物所组成，它的成分与母岩的相物所组成，它的成分与母岩的相同，颗粒一般较粗，吸附水的

31、能同，颗粒一般较粗，吸附水的能同，颗粒一般较粗，吸附水的能同，颗粒一般较粗，吸附水的能力弱，性质比较稳，无塑性。力弱，性质比较稳，无塑性。力弱，性质比较稳，无塑性。力弱，性质比较稳，无塑性。化学风化化学风化化学风化化学风化仅使岩仅使岩仅使岩仅使岩 石产生石产生石产生石产生质质质质的变化的变化的变化的变化原生矿物经化学风原生矿物经化学风原生矿物经化学风原生矿物经化学风化生成的新矿物，化生成的新矿物，化生成的新矿物，化生成的新矿物，它的成分与母岩的它的成分与母岩的它的成分与母岩的它的成分与母岩的完全不同。颗粒极完全不同。颗粒极完全不同。颗粒极完全不同。颗粒极细，性质活泼，有细，性质活泼，有细，性质

32、活泼，有细，性质活泼，有较强的吸附水能力，较强的吸附水能力，较强的吸附水能力，较强的吸附水能力，具塑性。具塑性。具塑性。具塑性。土的土的土的土的性质性质性质性质随土随土随土随土粒的粒的粒的粒的粒径粒径粒径粒径的变的变的变的变化而发生变化化而发生变化化而发生变化化而发生变化土土岩石岩石岩石岩石次次次次生矿物生矿物生矿物生矿物原原原原生矿物生矿物生矿物生矿物物理风化物理风化物理风化物理风化仅使岩仅使岩仅使岩仅使岩石产生石产生石产生石产生量量量量的变化的变化的变化的变化土的物理性质指标土的物理性质指标1 土土的的三三相相比比例例指指标标土土的的三三相相比比例例指指标标是是其其物物是是其其物物理理性性

33、质质的的反反映映，但但与与其其力力学学性性理理性性质质的的反反映映，但但与与其其力力学学性性质质有有内内在在联联系系，显显然然固固相相成成分分质质有有内内在在联联系系，显显然然固固相相成成分分的的比比例例越越高高，其其压压缩缩性性越越小小，的的比比例例越越高高，其其压压缩缩性性越越小小，抗剪强度越大，承载力越高。抗剪强度越大，承载力越高。抗剪强度越大，承载力越高。抗剪强度越大，承载力越高。三三相相比比例例指指标标反反映映了了土土的的三三相相比比例例指指标标反反映映了了土土的的干干燥燥与与潮潮湿湿、疏疏松松与与紧紧密密干干燥燥与与潮潮湿湿、疏疏松松与与紧紧密密，是是，是是评评价价土土的的工工程程

34、性性质质的的最最基基本本的的评评价价土土的的工工程程性性质质的的最最基基本本的的物物理理性性质质指指标标，也也是是工工程程地地质质物物理理性性质质指指标标，也也是是工工程程地地质质勘勘察察报报告告中中不不可可缺缺少少的的基基本本内内勘勘察察报报告告中中不不可可缺缺少少的的基基本本内内容。容。容。容。三三相相比比例例指指标标可可分分为为两两种种三三相相比比例例指指标标可可分分为为两两种种，一一种种是是，一一种种是是试试验验试试验验指指标标（基基本本指指标标指指标标（基基本本指指标标）；另一种是）；另一种是）；另一种是）；另一种是换算换算换算换算指标。指标。指标。指标。土的物理性质指标土的物理性质

35、指标2 反映土的反映土的反映土的反映土的松密程度松密程度松密程度松密程度的指标有：土的孔隙比的指标有：土的孔隙比的指标有：土的孔隙比的指标有：土的孔隙比e e、孔隙率、孔隙率、孔隙率、孔隙率n n；反映了土的反映了土的反映了土的反映了土的含水程度含水程度含水程度含水程度的指标有：含水量的指标有：含水量的指标有：含水量的指标有：含水量w w、饱和度、饱和度、饱和度、饱和度S Sr r；土的土的土的土的重度重度重度重度有：重度有：重度有：重度有：重度g g g g、干重度、干重度、干重度、干重度g g g gd d 、饱和重度、饱和重度、饱和重度、饱和重度g g g gsatsat 、浮重度、浮重

36、度、浮重度、浮重度g g g g ；三项三项三项三项基本指标基本指标基本指标基本指标有：有：有：有：重度重度重度重度g g g g 、比重、比重、比重、比重d ds s、含水量、含水量、含水量、含水量w w。土的重度土的重度土的重度土的重度 定义：单位体积土的重量。定义：单位体积土的重量。定义：单位体积土的重量。定义：单位体积土的重量。公式：公式：公式：公式：单位：单位：单位：单位：kN/mkN/m3 3 换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：范围：范围：范围：范围：16221622 测定方法：环刀法。测定方法：环刀法。测定方法：环刀法。测定方法：环刀法。土的物理性质指标土的物理性质指标3土

37、粒比重（相对密度）土粒比重（相对密度）土粒比重（相对密度）土粒比重（相对密度）定义：土粒重度与同体积定义：土粒重度与同体积定义：土粒重度与同体积定义：土粒重度与同体积4444时纯水的重度比值。时纯水的重度比值。时纯水的重度比值。时纯水的重度比值。公式：公式：公式：公式：单位：无量纲单位：无量纲单位：无量纲单位：无量纲 换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：范围：范围：范围：范围：土的名称土的名称砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土土粒比重土粒比重2.652.692.702.712.722.74土的物理性质指标土的物理性质指标4含水量含水量含水量含水量 定义：土中水的重量与土粒重量之比值。定义：土中水

38、的重量与土粒重量之比值。定义：土中水的重量与土粒重量之比值。定义：土中水的重量与土粒重量之比值。公式：公式：公式：公式：单位：无，单位：无，单位：无，单位：无，%换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：常见值：砂土常见值：砂土常见值：砂土常见值：砂土w w=（040)%040)%；粘性土；粘性土；粘性土；粘性土w w=（2060)%2060)%意意义义：表表示示湿湿度度的的物物理理指指标标，与与土土的的种种类类，埋埋藏藏条条件件及及其其所所处处的的自自然然意意义义：表表示示湿湿度度的的物物理理指指标标，与与土土的的种种类类，埋埋藏藏条条件件及及其其所所处处的的自自然然地理环境等有关。地理环境等

39、有关。地理环境等有关。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。土的物理性质指标土的物理性质指标5干重度干重度干重度干重度 定义：单位体积土中固体颗粒的重量。定义：单位体积土中固体颗粒的重量。定义：单位体积土中固体颗粒的重量。定义：单位体积土中固体颗粒的重量。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。公式：公式：公式：公式：单位：单位：单位：单位：kN/m3kN/m3 范围：范围：范围：范围：13181318 换算公式：换算公式：换算公式：换算公式

40、：土的物理性质指标土的物理性质指标6饱和重度饱和重度饱和重度饱和重度 定义：土的孔隙中全部充满水时单位体积土的重量。定义：土的孔隙中全部充满水时单位体积土的重量。定义：土的孔隙中全部充满水时单位体积土的重量。定义：土的孔隙中全部充满水时单位体积土的重量。公式：公式：公式：公式：单位：单位：单位：单位：kN/m3kN/m3 范围：范围：范围：范围：13181318 换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：土的物理性质指标土的物理性质指标7浮重度浮重度浮重度浮重度(有效重度有效重度有效重度有效重度)定义：地下水位以下，土体受水的浮力作用时，扣除水的浮力后单位定义：地下水位以下，土体受水的浮力作用时

41、，扣除水的浮力后单位定义：地下水位以下，土体受水的浮力作用时，扣除水的浮力后单位定义：地下水位以下，土体受水的浮力作用时，扣除水的浮力后单位体积土的重量。体积土的重量。体积土的重量。体积土的重量。公式：公式：公式：公式：单位：单位：单位：单位：kN/m3kN/m3 范围：范围：范围：范围：813813 换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：土的物理性质指标土的物理性质指标8土的孔隙比土的孔隙比土的孔隙比土的孔隙比 定义：土中孔隙体积与土定义：土中孔隙体积与土定义：土中孔隙体积与土定义：土中孔隙体积与土粒粒粒粒体积之比。体积之比。体积之比。体积之比。公式：公式：公式：公式：单位：无量纲单位：无

42、量纲单位：无量纲单位：无量纲 换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：范围：粘性土和粉土范围：粘性土和粉土范围：粘性土和粉土范围：粘性土和粉土:(0.41.2)(0.41.2)；砂土；砂土；砂土；砂土:(0.30.9)(0.30.9)。e e0.61.01.0 高压缩性土高压缩性土高压缩性土高压缩性土土的物理性质指标土的物理性质指标9孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率 定义：土中孔隙所占总体积之比，用百分数表示。定义：土中孔隙所占总体积之比，用百分数表示。定义：土中孔隙所占总体积之比，用百分数表示。定义：土中孔隙所占总体积之比，用百分数表示。物理意义：表示土中孔隙大小的程度。物理意义：表示土中孔隙大小的

43、程度。物理意义：表示土中孔隙大小的程度。物理意义：表示土中孔隙大小的程度。公式：公式：公式：公式：单位：单位：单位：单位：%换算公式：换算公式：换算公式：换算公式：范围：范围：范围：范围：粘性土和粉土粘性土和粉土粘性土和粉土粘性土和粉土:(3060);:(3060);砂土砂土砂土砂土:(2545):(2545)。土的物理性质指标土的物理性质指标10饱和度饱和度饱和度饱和度 定义：土中水的体积与孔隙体积之比，用定义：土中水的体积与孔隙体积之比，用定义：土中水的体积与孔隙体积之比，用定义：土中水的体积与孔隙体积之比，用%表示。表示。表示。表示。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。物理意义：表示水在

44、孔隙中充满的程度。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。公式：公式：公式：公式：范围：范围：范围：范围：0101 工程应用：饱和度可以反映土的干湿程度，工程应用：饱和度可以反映土的干湿程度，工程应用：饱和度可以反映土的干湿程度，工程应用：饱和度可以反映土的干湿程度，砂土砂土砂土砂土根据饱和度根据饱和度根据饱和度根据饱和度S Sr r的指标的指标的指标的指标 值分为稍湿、很湿与饱和三种湿度状态，其划分标准见下值分为稍湿、很湿与饱和三种湿度状态，其划分标准见下值分为稍湿、很湿与饱和三种湿度状态，其划分标准见下值分为稍湿、很湿与饱和三种湿度状态，其划分标准见下 表：

45、表：表：表：砂土湿度状态砂土湿度状态稍湿稍湿很湿很湿饱和饱和饱和度饱和度Sr(%)Sr 505080土的物理性质指标土的物理性质指标11几种重度之间的内在联系几种重度之间的内在联系几种重度之间的内在联系几种重度之间的内在联系 土的结构土的结构与构造与构造1土的结构土的结构土的结构土的结构 1.1.定定义义：定定义义：指指土土颗颗粒粒的的大大小小、形形状状、表表面面特特征征，相相互互排排列列及及其其联联结结关关系系指指土土颗颗粒粒的的大大小小、形形状状、表表面面特特征征，相相互互排排列列及及其其联联结结关关系系的综合特征。的综合特征。的综合特征。的综合特征。2.2.分类：分类：分类：分类：单粒结

46、构单粒结构单粒结构单粒结构 砂层，砾石层砂层，砾石层砂层，砾石层砂层，砾石层 蜂窝结构蜂窝结构蜂窝结构蜂窝结构 粉粒粉粒粉粒粉粒 絮状结构絮状结构絮状结构絮状结构 粘粒粘粒粘粒粘粒 土的构造土的构造土的构造土的构造(不考不考不考不考)1.1.定定义义：定定义义：指指同同一一土土层层中中成成分分和和大大小小都都相相近近的的颗颗粒粒或或颗颗粒粒集集合合体体相相互互关关指指同同一一土土层层中中成成分分和和大大小小都都相相近近的的颗颗粒粒或或颗颗粒粒集集合合体体相相互互关关系的特征。系的特征。系的特征。系的特征。2.2.分类：分类：分类：分类：层状构造层状构造层状构造层状构造 分散构造分散构造分散构造

47、分散构造 砂，砾石，卵石砂，砾石，卵石砂，砾石，卵石砂，砾石，卵石 裂隙构造裂隙构造裂隙构造裂隙构造 粘性土粘性土粘性土粘性土 通通常常分分散散构构造造的的工工程程性性质质最最好好，裂裂隙隙状状构构造造中中，因因裂裂隙隙强强度度低低、渗渗透透通通常常分分散散构构造造的的工工程程性性质质最最好好，裂裂隙隙状状构构造造中中，因因裂裂隙隙强强度度低低、渗渗透透性大，工程性质差。性大，工程性质差。性大，工程性质差。性大，工程性质差。单粒结构单粒结构单粒结构单粒结构 单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构是是是是由由由由粗粗粗粗大大大大土土土土粒粒粒粒在在在在水水水水或或或或空空空空气气气气中中中中下下下下沉

48、沉沉沉而而而而形形形形成成成成的的的的。因因因因其其其其颗颗颗颗粒粒粒粒较较较较大大大大、土土土土粒粒粒粒间间间间的的的的分分分分子子子子吸吸吸吸引引引引力力力力相相相相对对对对很很很很小小小小，所所所所以以以以颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间几几几几乎乎乎乎没没没没有有有有联联联联结结结结，至至至至于于于于未未未未充充充充满满满满孔孔孔孔隙隙隙隙的的的的水水水水分分分分只只只只可可可可能能能能使使使使其其其其具具具具有有有有微微微微弱弱弱弱的的的的毛毛毛毛细细细细水水水水联联联联结结结结。单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构可可可可以以以以是是是是疏疏疏疏松松松松的的的的，也也也也可以是可以是可以是可以

49、是紧密紧密紧密紧密的。的。的。的。呈呈呈呈紧紧紧紧密密密密状状状状单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构的的的的土土土土，由由由由于于于于其其其其土土土土粒粒粒粒排排排排列列列列紧紧紧紧密密密密，在在在在动动动动、静静静静荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用下下下下部部部部不不不不会会会会产产产产生生生生较较较较大大大大的的的的沉沉沉沉降降降降，所所所所以以以以强强强强度度度度较较较较大大大大，压压压压缩缩缩缩性性性性较较较较小小小小，是是是是较较较较为为为为良良良良好好好好的的的的天天天天然然然然地基地基地基地基。具具具具有有有有疏疏疏疏松松松松单单单单粒粒粒粒结结结结构构构构的的的的土土土土，其其其

50、其骨骨骨骨架架架架是是是是不不不不稳稳稳稳定定定定的的的的，当当当当受受受受到到到到展展展展动动动动及及及及其其其其他他他他外外外外力力力力作作作作用用用用时时时时、土土土土粒粒粒粒易易易易于于于于发发发发生生生生移移移移动动动动，土土土土中中中中孔孔孔孔隙隙隙隙剧剧剧剧烈烈烈烈减减减减少少少少。引引引引起起起起土土土土的的的的很很很很大大大大变变变变形形形形，因因因因此，此，此，此，这种土层如未经处理一般不宜作为建筑物的地基这种土层如未经处理一般不宜作为建筑物的地基这种土层如未经处理一般不宜作为建筑物的地基这种土层如未经处理一般不宜作为建筑物的地基。“砂土液化砂土液化砂土液化砂土液化”土的结