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第一章土的物理性质及分类

1—1 概述

土的定义：

土是连续，坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。

土的三相组成：

土的物质成分包括有作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗粒(固相)、水(液相)和气(气相)所组成的三相体系。

第二节土的生成

一、地质作用的概念

地质作用--导致地壳成分变化和构造变化的作用。

根据地质作用的能量来源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用

内力地质作用: 由于地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能等，引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用。如岩浆作用、地壳运动(构造运动)和变质作用。

外力地质作用：

由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、生物等的作用。

风化作用--外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破碎和化学变化的作用。

沉积岩和土的生成--原岩风化产物（碎屑物质），在雨雪水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等

外力作用下，被剥蚀，搬运到大陆低洼处或海洋底部沉积下来，在漫长的地质年代里，沉积的物质逐渐加厚，在覆盖压力和含有碳酸钙、二氧化硅、氧化铁等胶结物的作用下，使起初沉积的松软碎屑物质逐渐压密、脱水、胶结、硬化生成新的岩石，称为沉积岩。未经成岩作用所生成的所谓沉积物，也就是通常所说的“土”。

风化、剥蚀、搬运及沉积--外力地质作用过程中的风化、剥蚀、搬运及沉积，是彼此密切联系的。

二、矿物与岩石的概念

岩石--一种或多种矿物的集合体。

矿物--地壳中天然生成的自然元素或化合物，它具有一定的物理性质、化学成份和形态．

(一) 造岩矿物

组成岩石的矿物称为造岩矿物。

矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。

区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等特征为依据。

（二）岩石

岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。

岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及其彼此之间的组合方式。

岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。

岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类

三地质年代的概念

地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境及生物演化相对应的时代段落。

相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的顺序，所划分的地质年代。

四第四纪沉积物(层)

不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成因类型。

(一)残积物、坡积物和洪积物

1．残积物

残积物是残留在原地未被搬运的那

一部分原岩风化剥蚀后的产物，而

另一部分则被风和降水所带走。

2．坡积物

坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。

3．洪积物(Q”) ·

由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，具有很大的剥蚀和搬运能力。

(二)冲积物(Q)

冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。

1平原河谷冲积物

平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元

冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。

1平原河谷冲积物

平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元

2．山区河谷冲积层

在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地

(三)其它沉积物

除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物(Q”)、湖泊沉积物(Q…)、

冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”…)等

第三节土的组成

一、土的固体颗粒

（一）粒组的划分

土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化，例如土的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。

将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干粒组，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。

（二）土的颗粒级配

颗粒分析试验：筛分法；比重计法

利用颗粒级配累积曲线可以确定土粒的级配指标，如与的比值称为不均匀系数：

又如曲率系数用下式表示：

不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况，越大表示土粒大小的分布范围越大，其级配越良好，作为填方工程的土料时，则比较容易获得较大的密实度．曲率系数描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。

颗粒级配可在一定程度上反映土的某些性质。

（三）土粒的矿物成分

土粒的矿物成分主要决定于母岩的成分及其所经受的风化作用。不同的矿物成分对土的性质有着不同的影响，其中以细粒组的矿物成分尤为重要。

六大粒组的矿物成分

漂石、卵石、圆砾等粗大颗粒；砂粒；粉粒；粘粒

二、土中的水和气

(一)土中水

在自然条件下，土中总是含水的。土中水可以处于液态、固态或气态。存在于土中的液态水可分为结合水和自由水两大类：

1060d d C u =

60102

d d d C c =

1．结合水

(1)强结合水

强结合水是指紧靠土粒表面的结合水

(2)弱结合水

弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。

2自由水

(1)重力水

(2)毛细水

(二)土中气I

土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。

三、土的结构和构造

一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

第四节土的三相比例指标

土的三相比例指标：土粒比重、含水量、密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙率、孔

隙比、饱和度。

土的性质：（1）土三相组成中各项性质

（2）三相之间量的比例关系

工程中常用土的物理性质指标评价土体工程性质优劣的基本指标

一、土的三相草图

土的颗粒，水，气体混杂在一起，为分析问题方便常理想地将三相分别集中。

二、土的物理性质指标

（1）实测指标（基本指标）：P W Gs 试验得出

（2）换算指标：据实测指标经换算得出ρd γsat γ′ e n Sr

（一）实测指标

1．天然土密度ρ

①物理意义：单位体积天然的质量

②表达式：

2．土粒比重Gs

（1）物理意义：土粒在105℃~110℃温度下烘至恒重时的质量与同体积4℃时纯水的质量

之比

（2）表达式： w

s s s V m G ρ= （3）测定方法：用比重瓶测定

（4）说明：①Gs 无量纲

②值大小取决于土粒矿物成分和有机质含量。

③有机质含量多时，比重明显减小。

3土的含水量W

（1）物理意义：土中水的质量与土粒质量之比。（%）

（2）表达式：

（3）测定方法：烘干法。（现场核子密度仪）

（二）换算指标：

1．几种不同状态下的土的密度和重度。

（1）干密度ρd 和干重密度γd

① 物理意义：单位体积土中土粒的质量。

②表达式： V m s

d =ρ

③工程应用：在填方工程中常被作为填土设计和施工质量控制的指标。

（2）密度：ρsat 饱和重度 γsat

①物理意义：土在饱和状态时，单位体积土的质量。 ②表达式：V V m V m m V

w s

w s sat ρρ+=+=/

(3)浮重度（有效重度）γ/

①物理意义：土在水下，土体受水的浮力作用时，单位体积的有效重量。

②表达式： V V W w

s s sat γγ-=

2．孔隙率与孔隙比

（1）土的孔隙率：物理意义：土体中的孔隙体积与总体积之比。

表达式： %100?=V V n V

（2）孔隙比：物理意义：土体中的孔隙体积与土颗粒体积之比。表达式：s

V V e =

说明：①n:恒〈100%

e:可〉1 一般 I.砂土：e=0.4---0.8 II.粘土：0.6---1.5 III.

有机质

②e 和n 是反映土的密实程度的指标。

3．饱和度：Sr

物理意义：指土中的体积与空隙体积之比，用百分数表示。

表达式： %100?=v

r V V

工程应用：

按饱和度Sr 大小砂土分为：

①Sr 50%稍湿

②50%

③Sr>80%饱和

三.土的物理性质指标间的换算.

e G

S r ω

ωγ

γ+=1w

1)1(1)1(-+=-+=

γωγρωρw s w s G G e

1+=e e n w d sat n γγγ+=

w sat γγγ-=/

例题

思考：

1、颗粒级配曲线反映的是什么？级配良好有什么意义？如何判别级配是否良好？

2、工程中是否可以以其他指标作为实测指标？

3、各物理性质指标在工程中有何作用？

第五节无粘性土的特征及物理状态指标无粘性土的密实、状态

无粘性土的密实状态对工程性质影响很大：密实：强度高、稳定、压缩性小

疏松：不稳定、易产生流砂

（一）孔隙比判别

级配相同的砂孔隙比愈小，表明愈密实

孔隙比愈大，表明土愈疏松

（二）相对密实度判别

结论：Dr 愈大，土愈密实

Dr=0时，土处于最疏松状态

Dr=1时，土处于最紧密状态

工程应用：

（三）标准贯入试验判别

第六节粘性土的特征及物理状态指标

一粘性土的界限含水量

粘性土由于其含水量的不同，而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量，叫做界限含水量。

（一）液限：流动状态过渡到可塑状态分界含水量

（二）塑限：可塑状态下的下限含水量

（三）缩限：

二、粘性土的塑性指数和液性指数

1、塑性指数

物理意义：表明了粘性土处在可塑状态时含水率的变化范围。

工程应用：

2、液性指数

液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。

三、粘性土的灵敏度和触变性

土的灵敏度

土的灵敏度是以原状土的强度与同一土经重塑(指在含水量不变条件下使土的结构彻底破坏)后的强度之比来表示的。

土的触变性

饱和粘性土的结构受到扰动，导致强度降低，但当扰动停止后，土的强度又随时间而逐渐增长。粘性土的这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。

第七节地基土（岩）的分类地基土(岩)分类的任务是根据分类用途和土(岩)的各种性质的差异将其划分为一定的类别。

土(岩)的合理分类具有很大的实际意义，例如根据分类名称可以大致判断土(岩)的工程特性、评价土(岩)作为建筑材料的适宜性以及结合其他指标来确定地基的承载力等等。

一、岩石的工程分类

二、碎石土

三、砂土

四、粉土

五、粘性土

六、特殊土

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。

土的物理性质指标

第一章土的物理性质及工程分类第一节土的组成与结构一、土的组成天然状态下的土的组成（一般分为三相） ⑴ 固相：土颗粒—构成土的骨架决定土的性质—大小、形状、成分、组成、排列 ⑵ 液相：水和溶解于水中物质 ⑶ 气相：空气及其他气体（1）干土=固体+气体（二相）（2）湿土=固体+液体+气体（三相）（3）饱和土=固体+液体（二相）二、土的固相（一）、土的矿物成分和土中的有机质。土粒的矿物成分不同、粗细不同、形状不同、土的性质也不同矿物成分取决于（1）成土母岩的成分（2）所经受的风化作用①物理风化——原生矿物（化学成分无变化） ②化学风化——次生胯矿物（化学成分变化）次生矿物（1）三大黏土矿物①高岭石（土） ②伊利石（土） ③蒙脱石（土）（2）水溶盐①难溶：CaCO 3 ②中溶：石膏 CaSO4.2H2O ③易溶：NaCl kcl CaCl2 K Na 的 SoO42- CO 3 2- 2.各粒组中所含的主要矿物成分土颗粒据粒组范围划分不同的粒组名称石英、长石——砾石、砂的主要矿物成分——性质稳定、强度高云母——薄片状——强度低、压缩性大、易变形粘土矿物——亲水性、粘聚性、可塑性、膨胀性、收缩性（1）蒙脱石——透水性小多个晶体层——结构不稳定、颗粒最小、亲水性（2）伊利石——介于两者之间，较接近蒙脱石（3）高岭石——颗粒相对较大——亲水性较弱晶体结构较稳定 ρd 粘土中的水溶盐 3.土中的有机质——亲水性强，压缩性大，强度低（二）土的粒组划分（三）土的颗粒级配 1．颗粒大小分析试验——颗分试验方法（1）筛分法：适用60—0.075mm 的粗粒土（2）密度计法：适用小于0.075mm 的细粒土 2．颗粒级配曲线——半对数坐标系 3．级配良好与否的判别（一）定性判别（1）坡度渐变——大小连续——连续级配（级配曲线）（2）水平段（台阶）——缺乏某些粒径——不连续级配（4）曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好（5）曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良（二）定量判别（1）不均匀系数 10 60d d C u

01第一章土的物理性质与工程分类

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。

第一章土的物理性质及工程分类

第一章土的物理性质及工程分类 ?选择题 1、土颗粒的大小及其级配，通常是用粒径级配曲线来表示的。级配曲线越陡表示。（A）土粒大小较均匀，级配不好（B）土粒大小不均匀，级配不良（C）土粒大小不均匀，级配良好 2、土的九个三相比例指标中为实测指标。（A）含水量、孔隙比、饱和度（B）密度、含水量、孔隙比（C）土粒比重、含水量、密度 3、计算自重应力时，对地下水位以下的土层一般采用。（A）天然重度（B）饱和重度（C）有效重度 4、矩形基础，短边b=2m，长边l=4m ，在长边方向作用一偏心荷载F+G=1000kN 。试问当pmin=0时，最大压应力为。（A）120 kN/m2 （B）150 kN/m2 （C）200 kN/m2 5、地下水位突然从基础底面处上升1m时，土中的应力有何变化？ (A) 没有影响(B) 应力减小(C) 应力增加 6、土的强度是特指土的。（A）抗剪强度（B）抗压强度（C）抗拉强度 7、某土的抗剪强度指标为c、?，该土受剪时将首先沿与小主应力作用面成的面被剪破。（A）450（B）450 +?/2 （C）450－?/2 （D）450 +? ?问答题： 1、塑性指数的定义和物理意义是什么？Ip大小与土颗粒粗细有何关系？ 2、土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 3、土的抗剪强度是怎么产生的？简述土的密度和含水量对土的内摩擦角有何影响？ 4、简述极限平衡状态的概念，并说明什么是土的极限平衡条件？

计算题： 1.一个饱和原状土样，体积为140cm3，质量为238g，土粒比重为 2.70，求解土样的孔隙比、含水率和干密度。 2.某饱和土的天然重度为18.44kN/m3，天然含水量为36.5%，液限34%，塑限16%。确定该土的名称。 3、某基础底面尺寸为20m×10m，其上作用有24000kN竖向荷载，计算：（1）若为轴心荷载，求基底压力；（2）若合力偏心距ey＝0，ex=0.5m，求基底压力；（3）若偏心距ex≥1.8m 时，基底压力又为多少。 4、某方形基础受中心垂直荷载作用，b=1.5m，d=2.0m，地基为坚硬粘土， γ=18.2kN/m3，c=30kPa,φ=22°，试分别按p1/4，太沙基公式确定地基的承载力(安全系数取3)。

土的组成及物理性质分类

一思考题 1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？

1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 17 土的工程分类的目的是什么？ 18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 19 孔隙比与孔隙率是否是一回事？说明理由，并导出两者之间的关系式。 20 试述粘性土液性指数的定义、简要的测定方法，以及如何根据其大小来确定粘性土所处的物理状态？二计算题 1有A、B两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出和值。 A土样实验资料（总质量500g）粒径d（mm）5210.50.250.10.075小于该粒径的质量（5004603101851257530

第一章土的物理性质及分类

第一章土的物理性质及分类 1—1 概述土的定义：土是连续，坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。土的三相组成：土的物质成分包括有作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗粒(固相)、水(液相)和气(气相)所组成的三相体系。第二节土的生成一、地质作用的概念地质作用--导致地壳成分变化和构造变化的作用。根据地质作用的能量来源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用内力地质作用: 由于地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能等，引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用。如岩浆作用、地壳运动(构造运动)和变质作用。外力地质作用：由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、生物等的作用。风化作用--外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破碎和化学变化的作用。沉积岩和土的生成--原岩风化产物（碎屑物质），在雨雪水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等外力作用下，被剥蚀，搬运到大陆低洼处或海洋底部沉积下来，在漫长的地质年代里，沉积的物质逐渐加厚，在覆盖压力和含有碳酸钙、二氧化硅、氧化铁等胶结物的作用下，使起初沉积的松软碎屑物质逐渐压密、脱水、胶结、硬化生成新的岩石，称为沉积岩。未经成岩作用所生成的所谓沉积物，也就是通常所说的“土”。风化、剥蚀、搬运及沉积--外力地质作用过程中的风化、剥蚀、搬运及沉积，是彼此密切联系的。二、矿物与岩石的概念岩石--一种或多种矿物的集合体。

矿物--地壳中天然生成的自然元素或化合物，它具有一定的物理性质、化学成份和形态． (一) 造岩矿物组成岩石的矿物称为造岩矿物。矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等特征为依据。（二）岩石岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及其彼此之间的组合方式。岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类三地质年代的概念地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境及生物演化相对应的时代段落。相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的顺序，所划分的地质年代。四第四纪沉积物(层) 不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成因类型。 (一)残积物、坡积物和洪积物 1．残积物残积物是残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物，而另一部分则被风和降水所带走。 2．坡积物坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。 3．洪积物(Q”) · 由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，具有很大的剥蚀和搬运能力。

土的物理性质

第一章土的物理性质第一节土的成因和工程特性第二节土的组成及结构构造一、名词解释 1粒径：土粒的直径大小。 2粒组：实际工程中常按粒径大小将土粒分组，粒径在某一范围之内的分为一组。 3粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 4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。 5土的结构：指土中颗粒之间的联系和相互排列形式。 6土的构造：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征。 7土的有效粒径（d10）：小于某粒径的土粒质量累计百分数为10％时，相应的粒径。二、填空题 1.平缓大好良好 2．压缩性高承载力低渗透性强 3.单粒结构蜂窝结构絮状结构4.Cu≥5且Cc＝1～3 5.固液 6固，液，气 7.缺乏某些粒径——不连续级配 8.不均匀系数Cu。 9. 小 10. B，A 11.二相土三相土二相土三、选择题 1．C 2．C 3．B 4．B 5．A 6．C 7．A 第三节土的物理性质指标一、名词解释 1.土的含水量ω：是指土中水的质量和土粒质量之比或重力之比。 2.土的密度ρ：指单位体积土的质量。 ρ：土中孔隙完全被水充满时单位体积土的质量。 3.饱和密度 sat 4.干密度ρd：单位体积土中土粒的质量。 5.土粒相对密度 Gs: 是土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比。 6.孔隙比e:是指土中孔隙的体积与土粒体积之比。 7.孔隙率n:是指土中孔隙的体积与土的总体积之比。 8.土的饱和度Sr：是指土中水的体积与孔隙体积之比。

第一章土的物理性质与工程分类-第一章土的物理性质及工程分

第一章土的物理性质及工程分类第一节土的组成与结构一、土的组成天然状态下的土的组成（一般分为三相） ⑴固相：土颗粒--构成土的骨架,决定土的性质--大小、形状、成分、组成、排列 ⑵液相：水和溶解于水中物质 ⑶气相：空气及其他气体（1）干土=固体+气体（二相）（2）湿土=固体+液体+气体（三相）（3）饱和土=固体+液体（二相）二、土的固相——矿物颗粒土粒粒径大小及矿物成分不同，对土的物理力学性质有着较大影响。如当土粒粒径由粗变细时，土的性质可从无粘性变化到有粘性。（一）土的粒组划分工程上将物理力学性质较为接近的土粒划分为一个粒组，粒组与粒组之间的分界尺寸称为界限粒径。土颗粒根据粒组范围划分不同的粒组名称：六大粒组：块石（漂石）、碎石（卵石）、角粒（圆粒）、砂粒、粉粒、粘粒界限粒径分别是：200mm、20mm、2mm、0.075mm、0.005mm,见下表。表1-1 粒组划分标准（GB 50021—94）（二）土的颗粒级配自然界的土通常由大小不同的土粒组成，土中各个粒组重量（或质量）的相对含量百分比称为颗粒级配，土的颗粒级配曲线可通过土的颗粒分析试验测定。 1.颗粒大小分析试验方法（1）筛分法：适用60—0.075mm的粗粒土（2）密度计法：适用小于0.075mm的细粒土 2.颗粒级配曲线——半对数坐标系 3.级配良好与否的判别 1)定性判别（1）坡度渐变——大小连续——连续级配（级配曲线）（2）水平段（台阶）——缺乏某些粒径——不连续级配（1）曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好

（2）曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良 2) 定量判别：不均匀系数 10 60 d d C u = 103060d d d 分别表示级配曲线上纵坐标为60% 30% 10%时对应粒径不均匀系数越大，土粒越不均匀，工程上把5u C 大于的土看作是不均匀的，级配良好。（三）土的矿物成分和土中的有机质土中矿物成分可分为原生矿物和次生矿物两大类。 1.原生矿物——岩石经物理风化作用而成的颗粒（化学成分无变化），成分与母岩相同。原生矿物性质稳定。块石、碎石、角粒矿物成分与原生矿物相同，砂粒是原生矿物的单矿物颗粒，如：石英、长石——砾石、砂的主要矿物成分——性质稳定、强度高云母——薄片状——强度低、压缩性大、易变形粉粒的矿物成分是多样的主要有原生矿物的石英，次生矿物的难溶盐类 2.次生矿物——原生矿物经化学风化作用而成的新矿物（化学成分变化）。如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅及各种粘土矿物。粘粒几乎都是次生矿物的粘土矿物、氧化物、难溶盐及腐植质。粘土矿物——亲水性、粘聚性、可塑性、膨胀性、收缩性。粘土矿物分为： ①高岭石（土）：遇水后膨胀性与可塑性较小，颗粒相对较大——亲水性较弱，晶体结构较稳定。 ②伊利石（土）：性质介于高岭土与蒙脱土之间，接近蒙脱土。 ③蒙脱石（土）：遇水后膨胀性与可塑性极大，透水性小，多个晶体层——结构不稳定、颗粒最小、亲水性。水溶盐①难溶：CaCO 3 ②中溶：石膏 CaSO 4.2H 2O ③易溶：NaCl kCl CaCl 2 K Na 的 SO 42- CO 32- 3.土中的有机质——亲水性强，压缩性大，强度低三、土中水土中水分为结合水和自由水两大类。 1.结合水：是吸附在土粒表面的结合水膜。土粒表面带负电荷，吸附电场范围内的水分子及水分子中的阳离子，越靠近土粒表面吸附作用越强，结合水从内向外可分为固定层和扩散层。强结合水：处于固定层中，性质接近于固体，不能传递水压，具有极大的粘滞性、弹

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）。

第四章：土壤物理性质

第四章土壤物理性质主要教学目标：本章将要求学生掌握土壤物理性质如土壤质地、土壤结构以及土壤孔隙等内容。并在学习的基础上掌握改良不太适宜林业生产的某些土壤物理性质的一些方法。如客土、土壤耕作、施用化学肥料和土壤结构改良剂等。第一节土壤质地一、几个概念 1、单粒：相对稳定的土壤矿物的基本颗粒，不包括有机质单粒； 2、复粒（团聚体）：由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。 3、粒级：按一定的直径范围，将土划分为若干组。土壤中单粒的直径是一个连续的变量，只是为了测定和划分的方便，进行了人为分组。土壤中颗粒的大小不同，成分和性质各异；根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组，使同一组土粒的成分和性质基本一致，组间则的差异较明显。 4、土壤的机械组成：又叫土壤的颗粒组成，土壤中各种粒级所占的重量百分比。 5、土壤质地：将土壤的颗粒组成区分为几种不同的组合，并给每个组合一定的名称，这种分类命名称为土壤质地。如：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等二、粒级划分标准：我国土粒分级主要有2个 1、前苏联卡庆斯基制土粒分级（简明系统）将0.01mm作为划分的界限，直径>0.01mm的颗粒，称为物理性砂粒；而<0.01mm的颗粒，称为物理性粘粒。 2、现在我国常用的分级标准是：这个标准是1995年制定的。共8级： 2～1mm极粗砂；1～0.5mm粗砂；0.5～0.25mm中砂；0.25～0.10mm细砂；0.10～ 0.05mm极细砂；0.05～0.02mm粗粉粒；0.02～0.002mm细粉粒；小于0.002mm粘粒三、各粒级组的性质石砾：主要成分是各种岩屑砂粒：主要成分为原生矿物如石英。比表面积小，养分少，保水保肥性差，通透性强。粘粒：主要成分是粘土矿物。比表面积大，养分含量高，保肥保水能力强，但通透性差。粉粒：性质介于砂粒和粘粒之间。四、土壤质地分类 1、国际三级制，根据砂粒（2—0.02mm）、粉砂粒(0.02mm—0.002mm)和粘粒(<0.002mm)的含量确定，用三角坐标图。 2、简明系统二级制，根据物理性粘粒的数量确定。考虑到土壤条件对物理性质的影响，对不同土类定下不同的质地分类标准。在我国较常用。 3、我国土壤质地分类系统：结合我国土壤的特点，在农业生产中主要采用前苏联的卡庆斯基的质地分类。对石砾含量较高的土壤制定了石砾性土壤质地分类标准。将砾质土壤分为无砾质、少砾质和多砾质三级，可在土壤质地前冠以少砾质或多砾质的名称。五、土壤质地与土壤肥力性状关系从两个方面来论述 1、土壤质地与土壤营养条件的关系肥力性状砂土壤土粘土保持养分能力小中等大供给养分能力小中等大

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

第一章土的物理性质及工程分类

第一章土的物理性质及工程分类 1.对工程会产生不利影响的土的构造为（）：（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造 2.下列土中，最容易发生冻胀融陷现象的季节性冻土是（）：（A）碎石土（B）砂土（C）粉土（D）粘土 3.吸水膨胀、失水收缩性最弱的粘土矿物是（）：（A）蒙脱石（B）伊利石（C）高岭石（D）方解石 4.土的三相比例指标中需通过实验直接测定的指标为（）：（A）含水量、孔隙比、饱和度（B）密度、含水量、孔隙率（C）土粒比重、含水量、密度（D）密度、含水量、孔隙比 5. 不能传递静水压力的土中水是（）：（A）毛细水（B）自由水（C）重力水（D）结合水 6. 若土的粒径级配曲线很陡，则表示（）。（A）粒径分布较均匀（B）不均匀系数较大（C）级配良好（D）填土易于夯实 7. 不均匀系数的表达式为（） (A) C u=d60/ d10(B) C u=d50/ d15 (C) C u=d60/ d15(D) C u=d50/ d10 8.当粘性土含水量减小，土体积不再减小，土样所处的状态是（）：（A）固体状态（B）可塑状态（C）流动状态（D）半固体状态 9. 同一土样的饱和重度γsat、干重度γd、天然重度γ、有效重度γ′大小存在的关系是（）：（A）γsat > γd > γ> γ′ （B）γsat > γ> γd > γ′ （C）γsat > γ> γ′> γd （D）γsat > γ′>γ> γd

10.判别粘性土软硬状态的指标是（）：（A）液限（B）塑限（C）塑性指数（D）液性指数 11.土的含水量w 是指（）：（A）土中水的质量与土的质量之比（B）土中水的质量与土粒质量之比（C）土中水的体积与土粒体积之比（D）土中水的体积与土的体积之比 12.土的饱和度Sr是指：土中水的体积与孔隙体积之比( ) （A）土中水的体积与土粒体积之比（B）土中水的体积与土的体积之比（C）土中水的体积与气体体积之比（D）土中水的体积与孔隙体积之比 13.粘性土由半固态转入可塑状态的界限含水量被称为（）：（A）缩限（B）塑限（C）液限（D）塑性指数

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+=+

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。

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