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地基与讲义基础课件第一章1

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地 基 与 基 础

地 基 与 基 础

第一章第二章第三章地基与基础第一节地基土的物理性质及分类一、图的组成及特征指标是由矿物颗粒、水和空气组成的物体。

在颗粒之间存在较多的空隙，当空隙为水充满时称为饱和土；空隙中部分为水，另一部分为空气或其气体时称为非饱和土。

地下水位以下的土为饱和土，地下水位以上一般为非饱和土。

土粒按其直径与矿物质成分可粗分为两大类。

直径大于0.074mm者为砂、砾类，他们是长石，石英长期风化的碎屑，地质坚硬，性质稳定，颗粒间呈点状接触，其强度决定与颗粒级配愈均匀配愈差，其密愈低。

粒径小于0.005MM者称为胶粒。

这类物质的矿物成分为高岭石、伊利石和蒙脱石，属3次生矿物、颗粒，为片状，剁呈层状排列，有吸附作用，遇水膨胀，失水收缩。

土体中粘粒含量愈多，其性质愈复杂，结构性强，透水性差，土体强度与地基承载力受含水量。

影响，含水低的粘性土强度高，含水量的其强度低。

在评价土的物理性质及分类时，需考虑土中颗粒的体积及重量、土中含水量。

它反眏土的组成比例。

对粘性土还考虑土的塑性特征。

现就常用的指标及其分别叙述如下。

CM31.土的密度ρ单位土体的重量(g∕CM3)可直接用虎环刀切土或现场挖标准坑取土求其重量。

为保证质量，应测量体积并及时称重，以防止水粉蒸发含水量W 空隙中水的重量与土骨架重量之比，以百分数表示。

试验前称好土重，在烘箱常温105℃时烘12小时后再称土重，即得水的重量。

在现场可直接用酒精烧土，取得试后干土的重量。

土粒相对密度(比重)pd单位容积内土粒的重量。

一般用来控制填土的质量。

该值可按式求出。

P W—水的密度，取1∕CM3良好的级配砂石，填土的干密度可超过2.1ｇ／CM3,粉质粘土、粘质粉土与石屑作为混合填料时，其干密度可超过 2.1 g∕CM3，纯粘土只能达到1.55 g∕CM3故粘土不宜作为填土材料。

空隙比ｅ土体空隙与土粒体积之比空隙比是一个极为重要的指标，他用以确定土的压缩性、相对密度、固结度等计算指标；还是粉土的承载力的重要指标。

地基与基础工程-课件第1章-BW

地基与基础工程-课件第1章-BW
岩土工程勘探 ❖ 岩土工程勘察的一种方法，包括钻探、井探、槽 探、坑探、洞探以及物探、触探等
土工试验 ❖ 包括原位试验，室内试验
2020/6/10
《地基与基础工程》
第5页
§1.1 概述
岩土工程勘察程序
明确工程使用要求 收集资料
考虑技术经济条件
意外 情况
制定勘察工作纲要 现场踏勘
勘探（钻探、物探） 原位测试
注意：
2020/6/10
❖ 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。
建筑平面布置已确定，场地或附近有岩土资料时，
可直接进行详勘。
《地基与基础工程》
第4页
§1.1 概述
岩土工程勘察方法
工程地质测绘 ❖ 采取收集资料、调查访问、地质测量、遥感解译 等方法，查明场地的工程地质要素，并绘制相应 的施工图件。
2020/6/10
《地基与基础工程》
第24页
§1.4 地基岩土分类
❖ 黄土 ➢ 湿陷性黄土(自重湿陷，非自重湿陷)； 非湿陷 ➢ 遇水多湿陷
❖ 膨胀土 ➢ 吸水膨胀，失水收缩；高膨胀率。
❖ 多年冻土 ➢ 冻胀、融沉。
2020/6/10
《地基与基础工程》
第25页
§1.5 土工试验
1.5.1 室内试验
常见方法：
❖ 地震勘探
❖ 电法勘探
❖ 磁法勘探
❖ 声波勘探
2020/6/10
❖ 雷达勘探……《地基与基础工程》
第12页
§1.3 地基勘探方法
1.3.2 坑槽探（掘探） 方法：直接施工探坑(槽)， 观察土层分布，取样开展 土工试验
适用：地下水位较深，土 质较好时一般不超过4m
3.钻探
方法：通过施工钻孔，确

地基与基础讲课文档

地基与基础讲课文档
构的稳定性，将加大基础埋深。 ④ 建筑物的使用要求
带有地下室、地下设备时基础必须深埋。
第十九页，共48页。
⑤ 地基土冻胀深度的影响
冰冻线：冻结土与非冻结土的分界线。 冰冻深度：冰冻线至地表的垂直距离。
地基土冻结后，是否对建筑产生不 良影响，主要看土冻结后会不会产生冻 胀现象。
若产生冻胀，会把房屋向上拱起 (冻 胀向上的力会超过地基承载力)，土层
两部楼梯通向地面。
第四十二页，共48页。
地下室的分类： 按埋入地下深度：全地下室和半地下室
使用功能：普通地下室和人防地下室 按结构形式：砖墙结构 和钢筋混凝土结构
第四十三页，共48页。
第四十四页，共48页。
地下室的防潮与防水
地下室构造设计的主要任务：保证 地下室在使用时不受潮、不渗漏。
地下室防潮
建筑物的全部荷载是通过基础传给地基的。
FN建筑物的荷载
地基承载力f
f≥FN／A 基础底面面积A
第六页，共48页。
地基按土层性质不同，分为天然地基 和人工地基两大类。
天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经 人工加固或改良便可作为建筑物的地基。（常见的天
然地基有哪些？）
人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载 力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能才 能承受建筑物荷载的土层称人工地基。
第二节 地下室
第三十九页，共48页。
地下室的组成：墙身、底板、顶板、门窗、楼梯、采光井等部分组成
地下室构成
第四十页，共48页。
地下室墙体
主要承受上部的垂直荷载，还承受土、地下水及土壤冻胀时产生 的侧压力。
要求具有足够的强度、及防潮、防水能力。 可用砖或现浇钢筋混凝土。

地基与基础课件绪论

地基与基础课件绪论

够（只有３米深），再加上用大理石砌筑的塔身非常重，因
而造成塔身不均衡下沉所致。这种情况的发生，完全是由于
建筑师对当地地质构造缺乏全面、缜密的调查和勘测，使其
设计有误造成的。
为了防止斜塔继续倾斜，当局在
斜塔北侧的塔基下码放了数百吨
重的铅块，并使用钢丝绳从斜塔
的腰部向北侧拽住，还抽走了斜
塔北侧的许多淤泥，并在塔基地
主要介绍柱下条形基础设计的两种方法： 倒梁法、静定分析法。 3）地基上梁与板的分析 介绍三种弹性地基模型，重点介绍文克勒地基模 型。
2019/9/19
22
4）、桩基础设计
主要介绍单桩承载力的计算、群桩承载力的 验算、承台设计验算等桩基设计步骤。
5）、深开挖工程中的土力学问题
包括基础开挖过程中常见问题、基坑维护的 支挡结构设计，如刚性挡土墙与柔性支挡结构设 计验算。
2019/9/19
土力学与地基基础
第一课：绪论
土木系
1
一、本学科的研究内容
包括：
土质与土力学研究内容：
1）土质学内容：
确定土的组成成分、组织结构、物理水理性质，制 定土的分类
2）土力学研究内容：
1）、土中的应力与变形特征、地基沉降量计算 2）土的强度与承载力确定 3）土压力与土坡稳定分析。
2019/9/19
2019/9/19
18
3、地基土的压缩性与地基沉降计算
受建筑物影响的那部分地层称为地基；建筑 物向地基传递荷载的下部结构就是基础。建筑物 的建造使地基中原有的应力状态发生变化。这就 必须运用力学方法来研究荷载作用下地基土的变 形和强度问题，以便地基设计满足二个基本条件：
①控制基础沉降使之不超过地基的允许沉降量

地基基础讲义ppt课件(共139张PPT)

地基基础讲义ppt课件(共139张PPT)
faE= afa ex、 Mx=（ Fk+ Gk）.
二、内力计算
1、简化计算方法
（1〕静定分析法
（2〕倒梁法
2、弹性地基梁法
（1〕对基础宽度不小于可压缩层厚度二倍的薄压 缩层地基，地基的压缩性比较均匀，可按文克勒地 基上梁的解析解。
（2） 对基础宽度不小于可压缩层厚度二倍的薄 压缩层地基，地基的压缩性不均匀，可按文克勒 地基上梁的数值分析法。
由式3-34节点i的竖向位移：
bx，by—分别为x，y方向基础的底面宽度
Sx，Sy —分别为x，y方向基础梁的特征长度
x， y—分别为x，y方向基础梁的柔度特征值 Ix，Iy—分别为x，y方向基础梁的截面惯性矩
根据变形协调条件
将静力平衡条件代入可解得：
对一端外伸的角柱节点
y=0，Zy=4
对无外伸的角柱节点
（2〕工程实测： （3〕物理模拟：根据相似理论推导相似准则
设计模型试验 （4〕数值模拟：将构件离散成有限个单元
数值模拟 （1〕有限元：ANSYS、ADINS、SAP、I-DIASD 等
（2〕有限差分法：FLAC
（3〕边界元： （4〕离散元：
ANSYS简介：
b、相邻柱荷载及柱距变化较大 Fk——作用于筏基上的竖向荷载总和
例题3-1
例题3-2
第六节、柱下条形基础
适用范围： （1〕地基较软弱，承载力低，地基压缩性
不均匀 （2〕荷载分布不均匀，不均匀沉降较大 （3〕上部结构对基础沉降较敏感
一、构造要求
1、为了使 与基础底面形心重合， 基底压力均匀分布， 基础梁的两端应外伸
2、肋梁的高h由计算定，以为柱距的〔1/4~1/8〕l1
3、翼板的高hf由计算定，当200mm<hf<250mm采用等 厚度，当hf>250mm采用宜采用变厚度翼板，i<1:3

基础工程课件——第1章绪论

基础工程课件——第1章绪论
一部分地层称为地基。(subgrade，foundation soils)
根据地基与基础的接触关系，地基中的地层分为覆盖层、持力层和下卧层。
1)地基持力层是直接承托基础底面的地层。地基基础设计时，通常应选择强度 较高、变形较小、稳定性较强的地层作为地基的持力层。
2)覆盖层是位于持力层以上的所有地层。 3)下卧层是位于持力层以下的地层。可分为软弱下卧层和刚性下卧层。
2020/7/16
S＝s S'
沉降经验修正系数
•软粘土（应力集中）S′偏小, Ψs>1 •硬粘土（应力扩散）S′偏大, Ψs<1
表4.8 沉降计算经验系数s
基底附加应力
Es
2.5 4.0 7.0 15.0 20.0
p0 fak
1.4 1.3 1.0 0.4 0.2
S sS '
p0 0.75 1.1 1.0 0.7 0.4 0.2
作为应用科学，基础工程又是一门年轻的学科。
2020/7/16
➢1773年法国的库仑（Coulomb）发表著名的砂土抗剪强度公式，提出 土压力计算滑楔理论;
➢1857年英国的朗肯（Rankine）提出朗肯土压力理论;
➢1885年法国的布辛奈斯克（Boussinesq）得出半无限弹性体在竖向集 中力作用下的应力与变形的理论解答;
2020/7/16
ห้องสมุดไป่ตู้
桥梁基础的成功代表——赵州桥
梁思成先生1933年考察 发现，自重为2800吨的赵州桥，而 它的根基只是有五层石条砌成高1.55米的桥台，直接建在自然 砂石上。
2020/7/16
1.4 本课程主要内容
本课程的目的和任务？
根据土力学的基本概念和基本原理，结合有关结构设计和施工 技术知识，分析和解决工业与民用建筑中一般地基基础设计问题。

地基与基础获奖课件

④保护层 有垫层≥35mm，无垫层≥70mm
无肋梁
有肋梁
条形基础详图
在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一种主要受力方向通长布 置，另一方向旳横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1/4处；在拐角 处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。
第一章 地基与基础
第三节 基础旳类型与构造
2、构造要求
二、基础旳构造
筏形基础——采用十字形基础仍不能满足要 求，或者十字交叉基础宽度较大而相互接近时， 可将基础底板连成一片而称为筏形基础。
第一章 地基与基础
第三节 基础旳类型与构造
二、基础旳构造
箱形基础——由现浇钢筋混凝土底板、顶板、 纵横外墙与内墙构成旳箱形整体构造。
练习
• 试拟定 右图所 示基础 埋深
地基土分两层，上硬下软：
1、硬土层厚度满足要求时， 尽量浅埋； 2、硬土层厚度很薄时 （≤1/4b）按全部为软土考 虑； 3、硬土层厚度较薄时，可 提升室外设计地面
>5m
0.5m
第一章 地基与基础
第三节 基础旳类型与构造
一、基础旳分类
钢筋混凝
灰土和三
土基础
合土基础
旳土层。直接承受建筑荷载旳土层 为持力层，持力层下列旳土层为下 卧层。 （图2-2）
第一节 概 述
• 基础旳构成
第一节 概 论
❖ 基础与地基 N
持力层 下卧层
基础
第一节 概 论
❖ 地基与基础是建筑物旳根本，统 称为基础工程。
❖ 特点：（失败案例） ① 施工难度大 ② 造价高 ③ 隐蔽工程
第一节 概 论
二、地基土旳分类 ❖ 按土层性质分
地基
天然地基 人工地基
施工事故：武汉市新建房屋倒塌

《地基与基础 》PPT课件

二、土的组成 土是由固体颗粒、水和气体组成的三相分散体系。固体颗
粒构成土的骨架，是三相体系中的主体，水和气体填充土骨 架之间的空隙，土体三相组成中每一相的特性及三相比例关 系都对土的性质有显著影响。 (一)土的固体颗粒 1.土的粒径级配
a
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第一节土的构成及其构造
为厂便于研究，将土粒按大小及性质的不同，划分成若干粒 组。土的颗粒越小，与水的相互作用就越强烈。粗颗粒和水 之间儿乎没有物理化学作用，而粒径小于0. 005 mm的钻粒和 胶粒就受水的强烈影响，遇水时出现钻性、可塑性、膨胀性 等粗颗粒所不具有的诸种特性。很显然，土中所含的各个粒 组的相对含量不同，表现出来的土的性质也就不同。
第一章土的物理性质及工程分类
第一节土的构成及其构造 第二节土的物理性质指标 第三节土的物理状态指标 第四节土的压实性与渗透性 第五节地基岩土的工程分类 第六节岩土的野外鉴别方法
a
1
第一节土的构成及其构造
一、土的成因 岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后，所形成的各
种疏松的沉积物，在建筑工程上都称之为“土”。这是土的 狭义概念。土的广义概念是将整体岩石也包括在内，但人们 一 般都使用土的狭义概念。 风化作用与气温变化、雨雪、山洪、风、空气、生物活动 等(也称为外力地质作用)密切相关，一般分为物理风化、化 学风化和生物风化三种。由于气温变化，岩石胀缩开裂、崩 解为碎块的属于物理风化。这种风化作用只改变颗粒的大小 与形状，不改变矿物成分，形成的土颗粒较大，称为原生矿 物。由于水溶液、大气等因素的影响，使岩石的矿物成分不 断溶解水化、氧化、碳酸盐化引起岩石破碎的属于化学风化。 这种风化作用使岩石的矿物成分发生改变，土的颗粒变得很 细，称为次生矿物。由于动、植物的生长使岩石破碎的属于 生物风化，这种风化作用具有物理风化和化学风化的双重作 用。

【2019年整理】地基与基础课件第一章1

土的 名称 土粒 比重
4/7/2019
砂土
粉土
粘性土
粉质粘土
2.65－2.69 2.70－2.71 2.72－2.73
粘土
2.74－2.76
24
3、土的含水量： 土中水的质量与土粒质量之比，一般用w表 示，以百分数计，即 ：
含水量w是反映土的湿度 的一个重要物理指标。天 然状态下土层的含水量称 天然含水量，其变化范围 很大，与土的种类、埋藏 条件及其所处的自然地理 环境等有关。
4/7/2019 18
毛细水：
毛细力作用下充满岩土空隙中。 毛细孔主要存在于粉粘土中，直径小于1mm。
自由水： （重力水）：
在弱结合水的外层，重力>吸引力，主要存在砂 粒孔隙中。
4/7/2019
19
三、土中的气体：
1、自由气体： 不影响土的性质。 2、封闭气体： 增加土的弹性，减小土渗透性，突然 溢出时，可引起土的附加沉降。
4/7/2019 25
一般干的粗砂土，其值接近于零，而饱和 砂土，可达40%；坚硬的粘性土的含水量 约小于30%，而饱和状态的软粘性土（如 淤泥），则可达60%或更大。 一般说来，同一类土，当其含水量增大 时，强度就降低。 土的含水量一般用"烘干法"测定。先 称小块原状土样的湿土质量，然后置于烘 干箱内维持100-105℃烘至恒重，再称干 土质量，湿、干土质量之差与干土质量的 比值，就是土的含水量。
4/7/2019 26
二、计算得到的指标：
1、土的干密度ρd： 土单位体积中固体颗粒部分质量，即 ：
e－孔隙比； w－含水量
在工程上常把干密度作为评定土体密实程度的 指标，以控制填土工程的施工质量。
4/7/2019
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成电场，由于水分子是极性分子，即一端为正电 荷，另一端显负电荷，在土粒电场范围内的水分 子和阳离子一起吸附在土粒表面而定向排列形成 一层薄的水膜，这层水就称为结合水。
强结合水是指紧靠土粒表面的结合水，它没有 溶解盐类的能力，不能传递静水压力；
弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合 水膜。它仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的 弱结合水能向邻近较薄的水膜缓慢移动。
2021/3/31
3
二、土的三相比例
• 自然界中的土体结构组成十分复杂，为了分析 问题方便，将其看成是三相，简化成一般的物理模 型进行分析。
•表示土的三相组成部分质量、体积之间的比例关系 的指标，称为土的三相比例指标。
研究土的性质，不仅要研究单项，还要研究三相比例关系。 下面，首先介绍各单项。
2021/3/31
13
3）、表明土粒度分布特征的几个参数：
a:d10、d30、d60:
(dx代表一个特殊的粒径，小 于等于此粒径的粒组累计含量＝x)
c b：不均匀系数: u=d60/d10 c c：曲率系数: c=d30×d30/（d10×d60）
2021/3/31
14
cu<5 均匀土（级配不良的土） cu＝5～10，中等均匀土， cu>10 不均匀土。
地基与基础课件第一章1
精品jing
—本次授课内容—
1、土的生成 2、土的三相相组合关系 2、土的组成成分：（固相） 3、土中的水 和气体 4、土的基本物理性质指标概述： 土的密度 （容重）、土的含水量、土粒的比重…
2021/3/31
2
— 、土的生成
我们把地球最外层的坚硬固体物质称为地壳， 地壳厚度一般为30-60km，人类生存与活动范 围仅限于地壳表层。在漫长的地质年代中，由 于内动力地质作用和外动力地质作用，地壳表 层的岩石经历风化、剥蚀、搬运、沉积生成大 小悬殊的颗粒，称之为土，在不同的自然环境 中，由各种营力的地质作用生成了不同类型的 土；而土历经压密固结、胶结硬化也可再生成 岩石。而现在所见到的土是近期地质历史--第四 纪以来生成的尚未固结的松散物质。
2021/3/31
22
2、土粒比重与密度：
土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之
比，一般用ds（有些书用Gs）表示，无
量纲d。s即：vsm *s
,s
ms vs
另：公式中， ds 为比重，无单位，
ρs称土粒的密度，单位g/cm3 ，但物理意义与
ds相同。
2021/3/31
23
土粒比重决定于土的矿物成分，它的数值一般为2.6 －2.8；有机质土为2.4－2.5。同一种类的土，其比重 变化幅度很小。
溢出时，可引起土的附加沉降。
2021/3/31
20
第二节：土的三相比例指标
一、直接测定的指标：
1、天然密度ρ：天然 状态下，单位体积土的 质量，单位为g/cm3或 t/m3，即 ：ຫໍສະໝຸດ 2021/3/3121
天然密度变化范围较大。 一般粘性土ρ= 1.8－2.0g/cm3；
砂土 ρ=1.6－2.0g/cm3； 腐殖土 ρ=1.5－1.7g/cm3。 天然密度一般用"环刀法"测定，用一个圆 环刀（刀口向下）放在削平的原状土样面上， 徐徐削去环刀外围的土，边削边压，使保持 天然状态的土样压满环刀内，称得环刀内土 样质量，求得它与环刀容积之比值即为其密 度。
0.075-0.005
<0.005
8
二）、颗粒级配（粒度成分）
工程上常以土中各个粒组的相对含量即各粒 组占土粒总重的百分数表示土中颗粒的组成 情况，这种相对含量称为颗粒级配。
对于粒径大于0.075mm的粗粒组可用筛 分法测定。
粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒难以筛分， 一般可以根据土粒在水中勻速下沉时的速度 与粒径的理论关系，用比重计或移液管法测 得颗粒级配。
一）、颗粒大小：以粒组划分。 为了研究土中各种大小土粒的相对含量及 其与土的工程地质性质的关系，就有必要 将工程地质性质相似的土粒归并成组。
2021/3/31
7
粒组名称 漂石或块石颗粒 卵石或碎石颗粒
圆砾或角砾颗粒
砂粒
2021/3/31
粉粒 粘粒
粒径范围（mm）
>200
200-20
20-10 （大） 10-5 （中） 5-2 （小） 2-0.5 （大） 0.5-0.25 （中） 0.25-0.05 （小）
4
第一节：土的三相组成
•土的三相， 土粒为 固相；
• 土中的水为液相； • 土中的气为气相。
2021/3/31
5
一、固相：包括： 粒度成分、 矿物成分
一）、矿物成分：
包括：
原生矿物： 石英、长石、云母等。
次生矿物： 蒙脱石、伊利石、高岭石等。
有机质。
2021/3/31
6
二）、土的粒度成分：
包括：颗粒大小 级配关系
对于缺少中间成分的土，还要辅助cc作为 分类指标。一般认为，cu≥5，且cc＝1～3
的土为级配好的土。
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15
二：液相－土中的水
一）、土中的水的分类： 1、结合水
强结合水（吸着水） 弱结合水 （薄膜水） 2、毛细水 3、自由水
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结合水：
极细的土粒表面一般带有负电荷，围绕土粒形
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18
毛细水：
毛细力作用下充满岩土空隙中。 毛细孔主要存在于粉粘土中，直径小于1mm。
自由水： （重力水）：
在弱结合水的外层，重力>吸引力，主要存在砂 粒孔隙中。
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三、土中的气体：
1、自由气体： 不影响土的性质。
2、封闭气体： 增加土的弹性，减小土渗透性，突然
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2、静水沉降法
大小不同的颗粒在静水中沉降的速度不同， 大－快，小－慢。经过时间T后，粒径大于D 的颗粒都沉淀到L深以下，
吸出L段悬液 烘干，即可得 粒径<D的粒组 累计质量。
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3、粒度成分的表示方法
1）、表格法 2）粒度累计曲线图
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1、筛分法
用一套不同孔径的标准筛，把已知质量的 土样放入按孔径大小依次排列好的筛子顶 层，振动筛子，粗粒留在筛子上，细粒漏 下，将各粒组分离。称各筛上的土粒质量 Wi,则各粒组的％即可求出：
X=Wi/W * %
粗筛：孔径：100,80,60,40,20,10,5,2 细筛：孔径：2,1,0.5,0.25,0.1,0.074