当前位置：文档库 › 土力学经典课件第一部分土的物理性质及分类

土力学经典课件第一部分土的物理性质及分类

土的比重是多少第一部分土的物理性质及分类

一、计算题

1-1-1已知土粒相对密度、含水量、天然密度。计算孔隙比e、饱和密度、有效密度、干密度、孔隙率n、饱和度。

1-1-2某烘干土样质量为200g, 其颗粒分析结果如表1-1所列。试绘制颗粒级配曲线，求特征粒径，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。表1-1

粒径（mm）

10-5

5-2

2-1

1-0.5

0.5-0.25

0.25-0.1

0.1-0.05

0.05-0.01

0.01-0.005

<0.005

粒组含量（g）

1-1-3一地基土样，含水量=18%，干密度=1。60g/cm3,相对密度 ds=3.10,液限=29.1%，塑限=17.3%。求（1）该土的孔隙比e、孔隙率n、饱和度。（2）塑性指数、液性指数，并确定土的名称及状态。

1-1-4从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为50，湿土样质量为98g，烘干后质量为77。5g，土粒相对密度2.65。计算土的天然密度、干密度、饱和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比e、孔隙率n、饱和度。

1-1-5某地基土为砂土，取风干后土样500g，筛分试验结果如表1-2所列。试确定砂土名称。

筛孔直径（mm）

0.5

0.25

0.075

<0.075

总计

留在每层筛上土重（g）

190

500

大于某粒径的颗粒占全重的百分率（%）

100

1-1-6已知土样相对密度为2。7，孔隙率为50%，含水量为20%，若将10该土体加水至完全饱和，需要加多少水？

1-1-7一体积为50的原状土样，其湿土质量为0.1kg，烘干后质量为0.07kg，土粒相对密度为2.7，土的液限=50%，塑限=30%。求（1）土的塑性指数、液性指数，并确定该土的名称和状态。（2）若将土样压实使其干密度达到1.7t/，此时土样孔隙比减少多少？

1-1-8已知某中砂层在地下水位以下的饱和重度=20.8，相对密度ds=2.73。求该砂层的天然孔隙比e。若该砂层的最松和最密孔隙比分别为0.64、0.56，求相对密实度Dr,并确定该土样的物理状态。

1-1-9 一侧限压缩土样，经试验测得土样原始高度为2.5cm,截面积为50，试验前土样质量为180g，烘干后质量为160g，在1kg/正压力作用下，土样压缩稳定后高度为1.9cm,土质量为170g。求：（1）试验前和压缩稳定后土样的密度和含水量。（2）设土粒相对密度为2.7，求土样压缩稳定后的孔隙比和饱和度。

1-1-10 一砂土试样经筛析后各颗粒粒组含量如表1-3所列。试确定该砂土名称。表1-3：

粒组（mm）

0.075

0.075-0.1

0.1-0.25

0.25-0.5

0.5-1.0

含量（%）

1-1-11 甲、乙两土样的物理性质试验结果见表1-4。试问下列结论哪几个正确，理由是什么？

土样

（%）

甲

30.0

12.5

28.0

2.75

1.0

乙

14.0

6.3

26.0

2.70

1.0

A. 甲土样比乙土样的黏粒（d〈0.005mm颗粒〉含量多

B. 甲土样的天然密度大于乙土样

C. 甲土样的干密度大于乙土样

D. 甲土样的天然孔隙比大于乙土样

1-1-12实验室中一湿土式样质量是400g，含水量为16%，若要制备含水量为25%的式样，需要加水多少？

1-1-13一体积为50的原状土样，其湿土质量为0.1kg，烘干后质量为0.072kg，土粒相对密度为2.69，土的液限为35%，塑限为19%。试求：

（1）土的塑性指数。液性指数，并确定该土的名称和状态

（2）若将土样压密使其达到1.72 t/，此时土样的孔隙比减少多少？

1-1-14某饱和土的饱和重度=15.8，含水量=65%。试求其土粒相对密度及孔隙比。

1-1-15一黏性土相对密度为2.75，重度为16.5，饱和度为85%，液限为52%，塑限为37%。求其液性指数，塑性指数，判断其物理状态。

1-1-16用环刀取一土样，干重度，孔隙比e=0.55。求饱和度Sr=50%和Sr=100%时土的湿重度各是多少？

1-1-17某砂样，原取样位置处于水下，取样时已经有部分水流失，此时测得土样重度=18，含水量=20%，土粒相对密度ds=2.7。试计算该砂样的孔隙比、失水后的饱和度和原砂土的天然含水量？

1-1-18某土料场土料，ds =2.71, =20%.室内标准功能击实试验测得的最大干密度为=1.85，设计中取压实度Dc=95%,要求压实后土的饱和度S r85%。问土料的天然含水量是否适合于填筑？

1-1-19有一砂层，其天然饱和重度=20.3，土粒相对密度为 2.7，试验测得此砂最松时装满1000容器需干砂1450g，最密实状态时需干砂1750 g。求相对密实度是多少？

1-1-20 完全饱和土样，厚2.0cm，环刀面积30，在压缩仪上做压缩试验。试验结束后称得土质量为100g，烘干后土质量为80g，设土粒相对密度为2.65。求：

（1）压缩前的土质量

（2）压缩前后土样孔隙比改变了多少？

（3）压缩量共有多少？

1-1-21 证明：土体处于饱和状态时，含水量与干重度之间存在以下关系：。

1-1-22 厚度为5m的砂层在天然状态时其孔隙比为0.72，室内试验测得=0.52， =0.75，经振动压实，砂面平均下沉30cm。求此时的相对密实度是多少？

1-1-23某黏土的干重度为12.0，含水量为45%，土粒相对密度为2.70。求1土中土粒、水和气体所占的体积和重力。

1-1-24 某土层原位十字板测定的土的平均抗剪强度为，取该土制成式样，进行室内无侧限抗压强度实验，测得的强度为40KPa.求土的灵敏度。

1-1-25 用相对密度为2.70，天然孔隙比为0.8的土体做路基填料，要求填筑干密度达到1.7t/。求填筑1土所需原状土的体积。

1-1-26 已知土1：液限=50%， =25；土2： =30%， =6。利用塑性图（图1-1）判别土的类别。图 1-1 细粒土分类的塑性图

1-1-27 土料室内击实实验数据如表1-5所列。试绘出关系曲线，求最优含水量和最大干密度。表1-5

含水量（%）

密度

1.58

1.76

1.94

2.02

2.06

二、思考题

1-2-1 什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？

1-2-2 土中水按性质可以分为哪几类？

1-2-3 什么是土的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？1-2-4 甲土的含水量大于乙土，试问甲土的饱和度是否大于乙土？

1-2-5 什么是土的液限、塑限和缩限？什么是土的液性指数、塑性指数？

1-2-6 塑性指数对地基土性质有何影响？

1-2-7 什么是土的冻胀性？产生机理是什么？

1-2-8 说明细粒土分类塑性图的优点？

1-2-9 按规范方法如何对建筑地基岩土进行分类？

1-2-10 甲、乙两土的天然重度和含水量相同，相对密度不同，谁的饱和度大？1-2-11 简述用孔隙比、相对密度判断砂土密实度的优缺点。

1-2-12 土是怎样生成的？有何工程特点？

1-2-13 简述野外判别碎石土密实度方法？

1-2-14 什么是土的灵敏度和触变性？试述其在工程中的应用。

1-2-15 什么是土的结构？其基本类型是什么？

1-2-16 什么是土的构造？其主要特征是什么？

1-2-17 说明图1-3中各图的纵横坐标，同时标出单位。下图1-3

1-2-18 影响土的压实性的主要因素是什么？

1-2-19 什么是最优含水量和最大干密度？

1-2-20 为什么含水量小于最优含水量时，干密度随增大而增大，〉时，随增加而减小？1-2-21 试述强、弱结合水对土性的影响。

1-2-22 试述毛细水的性质和对工程的影响。

三、选择题

1-3-1 在土的三相比例指标中，直接通过试验测定的是（）。

（1）（2）（3）（4）

1-3-2 淤泥质土的含水量、孔隙比分别为（）。

（1）（2）

（3）（4）

1-3-3 已知A和B两种土的物理指标如表1-6 所列：表 1-6

液限（%）

塑限（%）

含水量（%）

土粒相对密度

2.7

2.68

饱和度（%）

100

下列说法正确的是（）。

（1）A土的黏粒比B土的少（2）A土的湿重度比B土大

（3）A土的干重度比B土大（4）A土的孔隙比比B土大

1-3-4 淤泥和淤泥质土的含水量（）。

（1）大于液限（2）大于40% （3）大于50%（4）大于60%

1-3-5 软土的特性之一是（）。

（1）透水性较好（2）强度较高（3）天然含水量较少（4）压缩性较高

1-3-6 若土的颗粒级配曲线很平缓，则表示（）。

（1）不均匀系数较小（2）粒径分布不均匀（3）粒径分布较均匀（4）级配不好

1-3-7 若两种土的不均匀系数Cu相同，则两种土的（）。

（1）限定粒径相同（2）有效粒径相同

（3）限定粒径与有效粒径之比相同（4）颗粒级配曲线相同

1-3-8 杂填土的组成物质是（）。

（1）由水力冲填泥砂形成（2）含有大量工业废料、生活垃圾或建筑垃圾

（3）符合一定要求的级配砂土（4）碎石土、砂土、黏性土等一种或数种

1-3-9 若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（）。

（1）处于最疏松状态（2）处于中等密实状态（3）处于最密实状态

1-3-10 某粘性土的液性指数=0.5，则该土的软硬状态为（）。

（1）硬塑（2）可塑（3）软塑（4）流塑

1-3-11 某粘性土的塑性指数为19，该土的名称为（）。

（1）粉土（2）粉质黏土（3）黏土（4）砂土

1-3-12 从某淤泥质土测得原状土和重塑土的抗压强度分别为10kPa和1kPa,该淤泥的灵敏度St为（）。

（1）9 （2）11 （3）5 （4）10

1-3-13下列说法中，错误的是（）。

（1）土的自重应力一般不会引起地基变形

（2）地基中的附加应力会引起地基变形

（3）饱和土中的总应力等于有效应力与孔隙水压力之和

（4）孔隙水压力会使土体产生体积变形

1-3-14 有一完全饱和土样切满环刀内，称得总质量为72.49g,经105烘至恒质量为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土的相对密度为2.74。其天然孔隙比为（）。

01第一章土的物理性质及工程分类

兰州交通大学博文学院教案课题: 第一章土的物理性质及工程分类一、教学目的：1.了解土的生成和工程力学性质及其变化规律； 2.掌握土的物理性质指标的测定方法和指标间的相互转换； 3.熟悉土的抗渗性与工程分类。二、教学重点：土的组成、土的物理性质指标、物理状态指标。三、教学难点：指标间的相互转换及应用。四、教学时数： 6 学时。五、习题：

第一章土的物理性质及工程分类一、土的生成与特性 1.土的生成工程领域土的概念：土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物，土与岩石的区分仅在于颗粒胶结的强弱，土和石没有明显区分。土的生成:岩石在各种风化作用下形成的固体矿物、流体水、气体混合物。不同风化形成不同性质的土，有下列三种：（1）物理风化：只改变颗粒大小，不改变矿物成分。由物理风化生成土为粗粒土（如块碎石、砾石、砂土），为无粘性土。（2）化学风化：矿物发生改变，生成新成分—次生矿物。由化学风化生成土为细粒土，具有粘结力（粘土和粘质粉土），为粘性土。（3）生物风化：动植物与人类活动对岩体的破坏。矿物成分没有变化。 2.土的结构和构造（1）土的结构定义：土颗粒间的相互排列和联结形式称为土的结构。 1)种类： ●单粒结构：每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳态。 ●蜂窝结构：单个下沉，碰到已下沉的土颗粒，因土粒间分子引力大于重力不再下沉，形成大孔隙蜂窝状结构。 ●絮状结构：微粒极细的粘土颗粒在水中长期悬浮，相互碰撞吸引形成小链环状土集粒。小链之间相互吸引，形成大链环，称絮状结构。图1.1 土的结构 3）工程性质：密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、压缩性高，不可用做天然地基。

第一章土的物理性质及工程分类及答案

第一章土的物理性质及工程分类一、思考题 1、土是由哪几部分组成的？ 2、建筑地基土分哪几类？各类土的工程性质如何？ 3、土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的，常用的方法有哪些？如何判断土的级配情况？ 4、土的试验指标有几个？它们是如何测定的？其他指标如何换算？ 5、粘性土的含水率对土的工程性质影响很大，为什么？如何确定粘性土的状态？ 6、无粘性土的密实度对其工程性质有重要影响，反映无粘性土密实度的指标有哪些？二、选择题 1、土的三项基本物理性质指标是（） A、孔隙比、天然含水率和饱和度 B、孔隙比、相对密度和密度 C、天然重度、天然含水率和相对密度 D、相对密度、饱和度和密度 2、砂土和碎石土的主要结构形式是（） A、单粒结构 B、蜂窝结构 C、絮状结构 D、层状结构 3、对粘性土性质影响最大的是土中的( ) A、强结合水 B、弱结合水 C、自由水 D、毛细水 4、无粘性土的相对密实度愈小，土愈（） A、密实 B、松散 C、居中 D、难确定 5、土的不均匀系数C u 越大，表示土的级配（） A、土粒大小不均匀，级配不良 B、土粒大小均匀，级配良好 C、土粒大小不均匀，级配良好 6、若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（） A、处于最疏松状态 B、处于中等密实状态 C、处于最密实状态 D、无法确定其状态 7、无粘性土的分类是按（） A、颗粒级配 B、矿物成分 C、液性指数 D、塑性指数 8、下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（） A、孔隙比 e B、孔隙率 n C、饱和度S r D、土粒比重 d s 9、在击实试验中，下面说法正确的是（） A、土的干密度随着含水率的增加而增加 B、土的干密度随着含水率的增加而减少 C、土的干密度在某一含水率下达到最大值，其它含水率对应干密度都较小 10、土粒级配曲线越平缓，说明（）

土的物理性质与工程分类习题解答全讲解学习

土的物理性质与工程分类习题解答全

二土的物理性质与工程分类一、填空题 1. 土是由固体颗粒、_________和_______组成的三相体。 2. 土颗粒粒径之间大小悬殊越大，颗粒级配曲线越_______，不均匀系数越______，颗粒级配越______。为了获得较大的密实度，应选择级配________的土料作为填方或砂垫层的土料。 3. 塑性指标P I =________，它表明粘性土处于_______状态时的含水量变化范围。 4. 根据___________可将粘性土划分为_________、_________、 _________、________、和___________五种不同的软硬状态。 5. 反映无粘性土工程性质的主要指标是土的________，工程上常用指标 ________结合指标________来衡量。 6. 在土的三相指标中，可以通过试验直接测定的指标有_________、_________和________，分别可用_________法、_________法和________法测定。 7. 土的物理状态，对于无粘性土，一般指其________；而对于粘性土，则是指它的_________。 8. 土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其连接关系等因素形成的综合特征，一般分为_________、__________和__________三种基本类型。 9. 土的灵敏度越高，结构性越强，其受扰动后土的强度降低就越________。 10. 工程上常用不均匀系数u C 表示土的颗粒级配，一般认为，u C ______的土属级配不良，u C ______的土属级配良好。有时还需要参考__________值。 11. 土的含水量为土中_______的质量与_________的质量之比。 12. 某砂层天然饱和重度sat γ20=KN/m 3，土粒比重的68.2=s d ，并测得该砂土的最大干密度33max 1.7110kg /m d ρ=?，最小干密度33min 1.5410kg /m d ρ=?，则天然孔隙比e 为______，最大孔隙比m ax e 为______，最小孔隙比m in e 为______。 13. 岩石按风化程度划分为__________，__________，________；按其成因可分为

土力学习题及答案--第二章

指粒径大于 mm的颗粒超过总重量50%的土。为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。是用来衡量粘性土的状态。工程的土料，压实效果与不均匀系数C u的关系：( ) 比C u小好 (B) C u小比C u大好 (C) C u与压实效果无关种类土样，它们的含水率都相同，但是饱和度S r不同，饱和度S r越大的土，其压缩性有何变化？( ) 越大 (B) 压缩性越小 (C) 压缩性不变土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变？( ) ，减小 (B) γ不变，不变 (C)γ增加，增加指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？( ) 的含水率最大不超过液限定是天然土的饱和含水率的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率的天然孔隙比为e＝0.303，最大孔隙比e max＝0.762，最小孔隙比e min＝0.114，则该砂土处于( )状态。（B）中密 (C)松散（D）稍密土的密度ρ＝1.8g/cm3，土粒相对密度ds＝2.70，土的含水量w＝18.0％，则每立方土体中气相体积为( ) m3 (B)0.77m3 (C)0.16m3 (D)0.284m3 比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。； (B) d s，w, ρ； (C) d s，e, ρ； (D) ρ，w, e。性土，它们的液限w L相同，但塑性指数I P不同，I P越大，则土的透水性有何不同（）。（湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究增大；(B) 透水性不变；(C) 透水性减小。土的物理特征指标有哪些（）。（湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试）隙比e，最大孔隙比e max，最小孔隙比e min；重度r dmax，最优含水量w op，压实度 c；水量w，塑限W p，液限W L。土的工程性质影响最大的因素是（）。； (B)密实度； (C)矿物成分； (D)颗粒的均匀程度。状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（）。验； (B)十字板剪切试验； (C)标准贯入试验； (D)轻便触探试验。的液性指数=0.6，则该土的状态（）。 (B) 可塑； (C) 软塑； (D)流塑。

2土的物理性质及分类

第2章土的物理性质及分类 2.1 概述土是土粒（固体相），水（液体相）和空气（气体相）三者所组成的；土的物理性质就是研究三相的质量与体积间的相互比例关系以及固、液两相相互作用表现出来的性质。土的物理性质指标，可分为两类：一类是必须通过试验测定的，如含水量，密度和土粒比重；另一类是可以根据试验测定的指标换算的；如孔隙比，孔隙率和饱和度等。 2.2 土的三相比例指标反映着土的物理状态,如干湿软硬松密等。表示土的三相组成比例关系的指标,统称为土的三相比例指标。一、土的三相图【注意】土的三相图只是理想化地把土体中的三相分开，并不表示实际土体三相所占的比例。二、指标的定义 1．三项基本物理性质指标土的物理性质指标中有三个基本指标可直接通过土工试验测定,亦称直接测定指标。 ① 土的密度ρ——土单位体积的质量（单位为3 /cm g 或3 /m t ） V m ＝ρ g ργ= 试验测定方法：环刀法一般粘性土ρ=1.8～2.03/cm g ；砂土ρ=1.6～2.03/cm g ；腐殖土ρ=1.5～1.73 /cm g ； ② 土粒比重（土粒相对密度）s G ——土粒的质量与同体积4o C 纯水的质量之比。

1 11w s w s s s V m G ρρρ=?= ，无量纲。 s ρ——土粒密度（3/cm g ） 1w ρ——纯水在C 04时的密度（单位体积的重量），等于3/1cm g 或3 /1m t 。试验测定方法：比重瓶法实际上：土粒比重在数值上等于土粒密度，前者无因次。同一类土，其比重变化幅度很小，通常可按经验数值选用。见下表。【课堂讨论】相对密度（比重）与天然密度（重度）的区别注意：从公式可以看出，对于同一种土，在不同的状态（重度、含水量）下，其比重不变； ③ 土的含水量ω——土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示： %100?= s m m ω ω 一般：同一类土，当其含水量增大时，其强度就降低。试验测定方法：烘干法（湿，干土质量之差与干土质量的比值）【讨论】含水量能否超过100％？ ——从公式可以看出，含水量可以超出100％。 2．特殊条件下土的密度 ① 饱和密度和饱和重度饱和密度sat ρ——（土孔隙中充满水时的单位体积质量）土体中孔隙完全被水充满时的土的密度：V V m v s sat ωρρ+= 。（3 1/1cm g w w ==ρρ）饱和重度：γ sat = sat ρg （kN/m 3）。 ② 干密度和干重度干密度——单位体积中土粒的质量：V m s d = ρ，（kg/m 3，g/cm 3）。干重度——单位体积中土粒的重量：d γ=ρd g ，（kN/m 3）。

土层的工程分类及性质

土层的工程分类及性质一、土的工程分类在建筑施工中，按照开挖的难易程度，土可分为八类：一类土（松软土）、二类土（普通土）、三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）、五类土（软石）、六类土（次坚石）、七类土（坚石）、八类土（特坚石）。一至四类为土，五至八类为岩石。二、土的工程性质 1、土的密度（1）土的天然密度土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。（2）土的干密度单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。注：土的干密度越大，表示土越密实。工程上把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制基坑底压实及填土工程的压实质量。 2、土的含水量土的含水量是土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示。注：土的干湿程度用含水量表示。5%以下称干土、5%—30%称潮湿土、30%以上称湿土。含水量越大，土就越湿，对施工越不利。 3、土的可松性自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，其体积仍不能恢复原状，这种性质称为土的可松性。土的可松性程度用可松性系数表示。 4、土的渗透性土的渗透性指水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用

表示，单位为。注：土的渗透性大小取决于不同的土质。地下水的流动以及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关。下面来介绍一下，岩石风化。一般情况下，岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。但由于岩体中岩性并不均一，且有断裂存在，所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律。岩体风化厚度一般为数米至数十米，沿断裂破碎带和易风化岩层，可形成风化较剧的岩层。断层交会处还可形成风化囊。在这两种情况下深度可超过百米。岩体风化分为：①物理风化，如气温变化使岩石胀缩导致破裂等；②化学风化，如低价铁的黄铁矿在水参与下变为高价铁的褐铁矿；③生物风化，如植物根系可使岩石的裂隙扩张等。岩体风化的速度和程度取决于岩石的性质和结构、地质构造、气候条件、地形条件、人类活动的影响等。另外，按照岩石分化程度不同可以分为：1、未风化：岩质新鲜偶见风化痕迹。 2、微风化：结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙。 3、中风化：结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，有风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，干钻不易钻进。 4、强风化：结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。 5、全风化：结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进。 6、残积土：组织结构全部破坏，已成土状，锹镐易开挖，干钻易钻进，具可塑。最后，来解决一下自己的问题。就是如何选择有关土质岩层的定额。(1)砂土：粒径不大于2mm的砂类土，包括淤泥、轻亚粘土。(2)粘土：亚粘土、粘土、黄土，包括土状风化。(3)砂砾：粒径2mm～20mm的角砾、圆砾含量（指重量比，下同）小于或等于50%，包括礓石及粒状风化。(4)砾石：粒径2mm～20mm的角砾、圆砾含量大于50%，有时还包括粒径20mm～200mm的碎石、卵石，其含量在10%以内，包

第1章土的物理性质及工程分类

第1章土的物理性质及工程分类 1.1 土的形成岩土体是地壳的物质组成。岩体是地壳表层圈层，经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。它赋存于一定的地质环境之中，并随着地质环境的演化和地质作用的持续，仍在不断的变化着。土体是岩石风化的产物，是一种松散的颗粒堆积物。由于岩土材料组成的复杂性，其性质在许多方面不同于其它材料，具有其特有的多变性及复杂性。以下就岩土的特性分别简述之。 1.2 土的组成 1.1.1 土的结构与特性土是一种松散的颗粒堆积物。它是由固体颗粒、液体和气体三部份组成。土的固体颗粒一般由矿物质组成，有时含有胶结物和有机物，这一部分构成土的骨架。土的液体部分是指水和溶解于水中的矿物质。空气和其它气体构成土的气体部分。土骨架间的孔隙相互连通，被液体和气体充满。土的三相组成决定了土的物理力学性质。 1）土的固体颗粒土骨架对土的物理力学性质起决定性的作用。分析研究土的状态，就要研究固体颗粒的状态指标，即粒径的大小及其级配、固体颗粒的矿物成分、固体颗粒的形状。（1）固体颗粒的大小与粒径级配土中固体颗粒的大小及其含量，决定了土的物理力学性质。颗粒的大小通常用粒径表示。实际工程中常按粒径大小分组，粒径在某一范围之内的分为一组，称为粒组。粒组不同其性质也不同。常用的粒组有：砾石粒、砂粒、粉粒、粘粒、胶粒。以砾石和砂粒为主要组成成分的土称为粗粒土。以粉粒、粘粒和胶粒为主的土，称为细粒土。土的工程分类见本章第三节。各粒组的具体划分和粒径范围见表1-1。土中各粒组的相对含量称土的粒径级配。土粒含量的具体含义是指一个粒组中的土粒质量与干土总质量之比，一般用百分比表示。土的粒径级配直接影响土的性质，如土的密实度、土的透水性、土的强度、土的压缩性等。要确定各粒组的相对含量，需要将各粒组分离开，再分别称重。这就是工程中常用的颗粒分析方法，实验室常用的有筛分法和密度计法。筛分法适用粒径大于0.075mm的土。利用一套孔径大小不同的标准筛子，将称过质量的干土过筛，充分筛选，将留在各级筛上的土粒分别称重，然后计算小于某粒径的土粒含量。密度计法适用于粒径小于0.075mm的土。基本原理是颗粒在水中下沉速度与粒径的平

第四章土的工程性质与分类

第四章土的工程性质与分类名词解释湿陷性：黄土在一定压力作用下受水浸湿，土结构迅速破坏而发生显著附加下沉，具有这种特性的黄土，称湿陷性黄土。膨胀土：膨胀土是一种粘性土，含有较多的亲水性粘土矿物，吸水膨胀，遇水崩解或软化，失水收缩，抗冲刷性能差，这种具有较明显的胀缩性的土称为膨胀土。冻土：温度小于等于0℃，并含有冰的土层，称为冻土。土的结构：土颗粒本身的特点：土颗粒大小、形状和磨圆度及表面性质（粗糙度）等。土颗粒之间的相互关系特点：粒间排列及其连结性质。构造：在一定土体中，土层单元体的形态和组合特征，整个土层（土体）构成上的不均匀性特征的总和。包括：层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙发育程度与特征等。思考题土的结构类型是什么，特征是什么？ 1.单粒结构（散粒结构）：是碎石(卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式。 2.集合体结构：也称团聚结构或絮凝结构。这类结构为粘性土所特有。对集合体结构，根据其颗粒组成、连结特点及性状的差异性，可分为蜂窝状结构和絮状结构两种类型。单粒结构（散粒结构）特点 1) 孔隙大，透水性强，一般没有内聚力，但内摩擦力大，并且受压力时土体积变化较小。 2) 在荷载作用下压密过程很快。 3）一般情况（静荷载作用）下可不担心强度和变形问题。集合体结构特点： 1）孔隙度和压缩性大（可达50％～98 ％）. 2）含水量大（往往超过50％），渗透性差，压缩过程缓慢. 3）具有大的易变性—不稳定性。特殊土的特征和工程地质特性是什么及如何判别？ ?黄土的湿陷性是如何判别？湿陷黄土的工程特征：1）塑性较弱；2）含水较少；3）压实程度很差，孔隙较大；4）抗水性弱，遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩量较明显；5）透水性较强；6）压缩中等，抗剪强度较高。根据湿陷系数的大小，可以大致判断湿陷性黄土湿陷的强弱。 ?非自重湿陷性和自重湿陷性的差别？自重湿陷性黄土: 在上覆土自重压力下受水浸湿发生湿陷的湿陷性黄土地基；非自重湿陷性黄土: 只有在大于上覆土自重压力下受水浸湿后才会发生湿陷的湿陷性黄土地基。当自重湿陷量<7cm时应定为非自重湿陷性黄土。当自重湿陷量>7cm时应定为自重湿陷性黄土 ?湿陷起始压力和湿陷起始含水量是什么？黄土的湿陷量与所受压力有关，存在一个压力界限，压力低于这个数值，黄土浸水也不会湿陷，这个压力为湿陷起始压力。

第一章土的物理性质指标和工程分类

第一章土的物理性质指标和工程分类 1-1 有A 、B 两个土样，通过室内试验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘制出它们的级配曲线并求出C u 和C c 值。 A 土样试验资料（总质量500g ）粒径d （mm ） 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0.075 小于该粒径的质量（g ） 500 460 310 185 125 75 30 B 土样试验资料（总质量30g ）粒径d （mm ） 0.075 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001 小于该粒径的质量（g ） 30 28.8 26.7 23.1 15.9 5.7 2.1 1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做试验，测得其质量为15.3 g ，烘干后质量为10.6 g ，土粒比重为2.70。求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。 1-3 某土样的含水率为6.0%，密度为1.60 g/cm 3,土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 cm 3土样中应加多少水？ 1-4 有一砂土层，测得其天然密度为1.77 g/cm 3，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D r ，并判别该砂土层处于何种密实状态。 1-5 今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算判断下列说法是否正确? 1. 土样A 的密度比土样B 的大； 2. 土样A 的干密度比土样B 的大； 3. 土样A 的孔隙比比土样B 的大； 1-6 试从基本定义证明： 1. 干密度 (1)1s w d s w G G n E ρρρ= =?+ 2. 湿密度 1s r w G S e e ρρ+=+

土的物理性质及工程分类

课题: 第一章土的物理性质及工程分类一、教学目的：1.了解土的生成和工程力学性质及其变化规律； 2.掌握土的物理性质指标的测定方法和指标间的相互转换； 3.熟悉土的抗渗性与工程分类。二、教学重点：土的组成、土的物理性质指标、物理状态指标。三、教学难点：指标间的相互转换及应用。四、教学时数： 6 学时。五、习题：

第一章土的物理性质及工程分类一、土的生成与特性 1.土的生成工程领域土的概念：土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物，土与岩石的区分仅在于颗粒胶结的强弱，土和石没有明显区分。土的生成:岩石在各种风化作用下形成的固体矿物、流体水、气体混合物。不同风化形成不同性质的土，有下列三种：（1）物理风化：只改变颗粒大小，不改变矿物成分。由物理风化生成土为粗粒土（如块碎石、砾石、砂土），为无粘性土。（2）化学风化：矿物发生改变，生成新成分—次生矿物。由化学风化生成土为细粒土，具有粘结力（粘土和粘质粉土），为粘性土。（3）生物风化：动植物与人类活动对岩体的破坏。矿物成分没有变化。 2.土的结构和构造（1）土的结构定义：土颗粒间的相互排列和联结形式称为土的结构。 1)种类：单粒结构：每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳态。蜂窝结构：单个下沉，碰到已下沉的土颗粒，因土粒间分子引力大于重力不再下沉，形成大孔隙蜂窝状结构。絮状结构：微粒极细的粘土颗粒在水中长期悬浮，相互碰撞吸引形成小链环状土集粒。小链之间相互吸引，形成大链环，称絮状结构。图土的结构 3）工程性质：密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、压缩性高，不可用做天然地基。