土的性质及工程分类

For personal use only in study and research; not for commercial use第二章土的性质及工程分类土的性质包括：物理性质、力学性质、水理性质、工程性质。

土是由固体颗粒、水和空气组成的三相体系。

由于三相比例的不同，决定了土的物理性质（轻重、疏密、干湿、软硬）。

土的物理性质又决定了土的力学性质，因此土的物理性质是我们研究的主要特性之一。

本章主要介绍土的组成及土的结构土的物理性质指标无粘性土的密实度粘性土的物理特性土的渗透性及渗流土的动力特性地基(岩)土的工程分类2.1概述土是风化的产物，是由固体颗粒、水和空气组成的三相体系，下面看三相组成示意图。

在外力作用下，土体并不显示为一般固体的特性，也不表现为一般液体的特性，因此，在研究土的工程性质时，既有别于固体力学，也有别于液体力学。

2.2土的三相组成及土的结构2.2.1 土的组成一、土的固体颗粒土的固体颗粒的大小和形状，矿物成分及其组成情况，是决定土的物理力学性质的重要因素。

2.2.1.1土的矿物成分矿物成分分为原生矿物、次生矿物2.2.1.2土粒粒组自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。

土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质也相应地发生变化。

例如，土的性质随着粒径的变细，可由无粘性变化到有粘性。

因此可以将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干组，各个粒组，随着分界尺寸的不同而呈现一定质的变化，划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。

目前我国常用的土粒粒组划分方法，按照界限粒径的大小，将土粒分为六个组：漂石（块石）（＞200）、卵石（碎石）（200～60）、圆砾（角砾）（60～2）砂粒（2～0.075）、粉粒（0.075～0.005）和粘粒＜0.005（注漂石、卵石、圆砾是一定磨圆形状、圆形或亚圆形）土中土粒的大小及其组成情况，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。

如何来分析土中的颗粒级配情况，通常用筛分法与水分法两种。

如有你有帮助，请购买下载，谢谢！第一章:土的物理性质及工程分类土是三相体——固相（土颗粒）、液相（土中水）和气相（土中空气）。

固相：是由难溶于水或不溶于水的各种矿物颗粒和部分有机质所组成。

2.土粒颗粒级配（粒度） 2. 土粒大小及其粒组划分b.土粒颗粒级配（粒度成分）土中各粒组相对含量百分数称为土的粒度或颗粒级配。

粒径大于等于0.075mm 的颗粒可采用筛分法来区分。

粒径小于等于0.075mm 的颗粒需采用水分法来区分。

颗粒级配曲线斜率: 某粒径范围内颗粒的含量。

陡—相应粒组质量集中；缓--相应粒组含量少；平台--相应粒组缺乏。

特征粒径: d 50 : 平均粒径；d 60 : 控制粒径；d 10 : 有效粒径；d 30粗细程度： 用d 50 表示。

曲线的陡、缓或不均匀程度：不均匀系数C u = d 60 / d 10 ，Cu ≤5,级配均匀，不好Cu ≥10,，级配良好，连续程度:曲率系数C c = d 302 / (d 60 ×d 10 )。

较大颗粒缺少，Cc 减小；较小颗粒缺少，Cc 增大。

Cc = 1~ 3, 级配连续性好。

粒径级配累积曲线及指标的用途：1.粒组含量用于土的分类定名；2）不均匀系数Cu 用于判定土的不均匀程度：Cu ≥ 5, 不均匀土； Cu < 5, 均匀土；3）曲率系数Cc 用于判定土的连续程度：C c = 1 ~ 3，级配连续土；Cc > 3或Cc < 1,级配不连续土。

4）不均匀系数Cu 和曲率系数Cc 用于判定土的级配优劣：如果 Cu ≥ 5且C c = 1 ~ 3，级配良好的土；如果 Cu < 5 或 Cc > 3或Cc < 1, 级配不良的土。

土粒的矿物成份——矿物分为原生矿物和次生矿物。

原生矿物：岩浆在冷凝过程中形成的矿物（圆状、浑圆状、棱角状） 次生矿物：原生矿物经化学风化后发生变化而形成。

（针状、片状、扁平状） 粗粒土：原岩直接破碎，基本上是原生矿物，其成份同生成它们的母岩。

土的工程分类及性质
一，土的分类
根据土的开挖难易程度将土分为八类，前四类为一般土，即可人工也可机械，后四类为岩石，必须用爆破等施工方式。

二，土的工程性质
土的工程性质可用一些物理量来表示。

1）土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比。

s w
m m W =
含水量影响边坡稳定和填土压实，含水量在25%以上，机械开挖 是行车困难，容易陷车。

应用：最佳含水量可使填土获得最大密实度的含水量。

2）土的密度
天然密度：土在天然状态下单位体积的质量。

V
m = 干密度：单位体积土中固体颗粒的质量。

V
m s d = 土的质量密度影响土的承载力、土压力和边坡的稳定性。

应用：检测填土压实质量的控制指标。

3）土的渗透性：水在土体中渗流的性能，一般用渗透系数K 表示。

渗透系数K ：在水力坡度（L h I ∆=)为1的渗流作用下，水在土
中渗出的速度(KI v =)
土的渗透系数与土的颗粒级配、密实程度有关。

应用：选择降低水位方法、回填土。

4）土的可松性：自然状态下的土经开挖后，内部组织破坏，其体积 因松散而增加，以后虽经回填压实仍不能恢复其原来体积的性质。

一般用可松性系数表示。

最初可松性系数：土经开挖后的松散体积与原自然状态体积之比。

原
松散V V K S = 最后可松性系数：土经回填压实后的体积与原自然状态体积之比。

原
压实V V K S =' 土的可松性对土方开挖、运输、场地平整、土方量的平衡调度、 土方存放、挖土回填、留回填松土等均有很大影响。

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。