1、 第二部分：土物理性质及分类 土：岩石分化产物，与普通建筑材料相比，含有三点特征：散体性、多样性和自然变异性。土物质成份包含作为土骨架固态矿物颗粒、土骨架孔隙中液态水及其溶解物质以及土孔隙中气体，即颗粒（固相）、水（液相）和气体（气相）所组成三相体系。第1页(一)土分类 土分类体系就是依据土工程性质差异将土划分成一定类别，目标在于经过一个通用判别标准，方便于在不一样土类间作出有价值比较、评价、积累以及学术与经验交流。划分标准：1）简明标准：土分类体系采取指标，既要能综合反应土主要工程性质，又要测定方法简单且使用方便。2）工程性质差异标准：土分类体系采取指标要在一定程度上反应不一样类工程用土不一
2、样特征。第2页(一)土分类我国土分类标准 采取与卡萨格兰特相同分类标准（考虑了土粒度成份和可塑性指标，即粗粒土土粒个体特征和细粒土土粒与水相互作用）：该法采取简便易测定量分类指标，最能反应土基本属性和工程性质，也便于电子计算机资料搜索。第3页土总分类体系：第4页第5页第6页第7页第8页第9页(二)建筑地基土分类按建筑地基基础设计规范（GB50007）岩土工程勘察规范（GB50021-)分类，重视土天然结构特征和强度，并一直与土主要工程特征变形和强度特征紧密联络：1）按沉积年代划分：老沉积土 新近沉积土 地质成因有8种第10页(二)建筑地基土分类2）按颗粒级配（粒度成份）和塑性指数划分：碎石土
3、砂土 粉土 粘性土3）其它：含有一定分布区域或工程意义，含有特殊成份、状态和结构特征土称为特殊土，如湿陷性土、红粘土、软土、混合土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、风化岩与残积土、污染土等。第11页（三）土三项百分比关系及指标、指标联络 1）符号意义：第12页（三）土三项百分比关系及指标、指标联络2）指标定义：第13页3）指标换算（由基本指标推导）第14页（四）粘性土物理性质1、名词解释可塑性：当粘性土在某含水率范围内，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力撤消后仍能保持既得形状，土这种性能叫做可塑性。液限：土由可塑状态转到流动状态界限含水率塑限：土由可塑状态转为半固态界限含水率缩限：土由
4、半固态不停蒸发水分，则体积逐步缩小直到体积不在收缩时，对应土界限含水率 第15页（四）粘性土物理性质1、名词解释塑性指数：液性指数：天然稠度：第16页2、粘性土活动度、灵敏度和触变性(1)活动度:它反应了粘性土中所含矿物活动性。活动度A=Ip/m m:粘粒含量,粒径0.002mm 不活动性土 A0.75 正常粘性土 0.75A1.25 第17页2、粘性土活动度、灵敏度和触变性(2)灵敏度St=qu/qu 低灵敏度：1St2 中灵敏度：24第18页2、粘性土活动度、灵敏度和触变性 (3)触变性：饱和粘性土结构受到扰动，造成强度降低，但当扰动停顿后，土强度又随时间而逐步恢复。粘性土这种抗剪强度随时
5、间而逐步恢复胶体化学性质称为土触变性。第19页(五)无粘性土物理性质1）砂土密实性划分）砂土密实性划分相对密度：第20页按天然孔隙比划分按标准贯入度划分密实度 密实 中密稍密 涣散标贯击数5030 29 109 5 5密实度密实中密稍密孔隙比e0.90第21页 2）粉土密实性 粉土概念：岩土工程勘察（GB50021-)，3Ip10,粒径0.075mm小于50%密实度划分密实度划分：湿度划分：湿度划分：湿度 稍湿 湿 很湿 含水量（%）w30第22页(六)土胀缩性、湿陷性和冻胀性1、土胀缩性：是指粘性土含有吸水膨胀和失水收缩两种变形特征。膨胀土：由亲水性矿物组成含有显著胀缩性粘性土。自由膨胀率：
6、:土样原有体积 :土样在水中膨胀稳定后体积 膨胀土类别：按膨胀土地域建筑技术规范（GBJ112-87)进行判定.第23页(六)土胀缩性、湿陷性和冻胀性2、土湿陷性：土湿陷性：是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，受水浸湿后土结构快速破坏而发生显著附加下陷特征。原因：原因：黄土多孔隙特征及胶结物质成份（碳酸盐类）湿陷系数：湿陷系数：hp:在固结仪中将原状试样逐层加压到实际受到压力P，等它压缩稳 定后测得式样高度hp hp:加到实际压力后，加水浸湿，测得下沉稳定后高度hp h0:土样原有高度湿陷性黄土地域建筑规范（GB50025-)要求:当湿陷性系数小于0.015时，为非湿陷性黄土
7、；反之为湿陷性黄土第24页(六)土胀缩性、湿陷性和冻胀性3、土冻胀性：是指土冻胀和冻融给建筑物或土工建筑物带来危害变形特征。依据冻融情况划分为：季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。第25页（七）土渗透性1）基本概念：渗透渗透：液体（如土中水）从物质微孔（如土 体孔隙）中透过现象。渗透性渗透性：土体含有被液体投过性质称为土渗透性或透水性。渗流渗流：液体在土孔隙或其它透水性介质中流动问题称为渗流。水头水头：当水在土中渗流时，其速度很慢，所以由速度引发水头能够忽略不计，得：水力梯度水力梯度：i=h/L第26页土中渗流水头改变第27页2）土层流渗透定律 达西定律：法国工程师H.达西利用图3-4试验装置对均
8、匀砂进行了大量渗透试验，得出层流条件下，土中水渗流速度与能量（水头）损失之间关系渗流定律，即达西定律：qAh/LAi或q=kA h/L或v=q/A=kI (k:渗透性）第28页2）土层流渗透定律 适用条件：适用条件：层流状态，对于密实粘土，因为吸着水含有较大粘滞阻力，所以只有当水力梯度到达某一数值，克服了吸着水粘滞阻力后，才能发生渗透。另外，在砾类土和巨粒土中，只有在小水力梯度下，渗流速度与水力梯度呈线性关系，而在较大水力梯度下，水在途中流动即进入栾流状态呈非线性关系。第29页第30页3）渗透试验及渗透系数）渗透试验及渗透系数室内渗透试验：a常水头：b变水头：因为在同一时段内流经土样水量与细管
9、内降低水量相等，即 第31页第32页 4）影响渗透系数主要原因：土粒度成份 土密实度 土饱和度 土结构 水温度 土结构 第33页5）成层土等效渗透系数：第34页 与层面平行情况第35页 与层面垂直情况：第36页6）渗透破坏与控制 1、名词名词 渗流力（体积力）：J=ri 流沙：在向上渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动现象称为流沙。它取决于渗流力大小、土颗粒级配、密度及透水性。(3)临界水力梯度：使土开始发生流沙现象时水力梯度。2、渗透破坏类型：、渗透破坏类型：一是因为渗流力作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，造成土体变形甚至失稳；二是因为渗流作用，使水压力或者浮力发生改变，造成土体或结构物失稳。第37页6）渗透破坏与控制 3、流沙防治标准：减小或消除水头差 增加渗流路径 在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力 土层加固处理。第38页
