最新土力学第一章改母版 (2)PPT课件.ppt

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1、 岩石岩石地球颗粒堆积物颗粒堆积物地球 搬运、沉积1.1 土的生成 风化作用：物理风化 化学风化 生物风化搬运与沉积：（分选作用、浑圆度）残积土，运积土 运积土：坡积土；洪积土；冲积土；湖泊沼泽沉积土 海相沉积物；冰蹟土；风积土 颗粒分析试验颗粒分析试验 筛分法：粒径筛分法：粒径2000.075mm 静水沉降法（沉降分析法、水分法）：粒静水沉降法（沉降分析法、水分法）：粒径径0.075mm1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配 筛分法筛析机1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配分析方法 1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配 1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配 试验结果可绘制在半对数坐标上 纵坐标：小于某粒径的土

2、粒累积含量 横坐标：使用对数尺度表示土的粒径，可以把粒径相差上千倍的粗粒都表示出来，尤其能把占总重量少，但对土的性质可能有主要影响的颗粒部分清楚地表达出来. 1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配1001010.10.01020406080100小于某粒径的图含量/%粒径/mm粒径粒径/mm/mm小于某粒径的土含小于某粒径的土含量量/%/%土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线 105.02.01.00.50.250.1200g101618242238721009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数小于某粒径之土质量百分数P（）（）105.01.00.50.100.050.

3、010.0050.001粒径粒径(mm)P%958778665536土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线水分法水分法 1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（）小于某粒径之土质量百分数（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径粒径(mm)(mm) 土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30特征粒径特征粒径: 斜率斜率: : 某粒径范围内颗某粒径范围内颗 粒的含量粒的含量 陡陡- -相应粒组含量多相应粒组含量多 缓缓- -相应粒组含量少相应粒组含量少 平台平台- -相应粒组缺乏相应粒组缺乏d50 : 平均粒径

4、平均粒径d60 : 控制粒径控制粒径d10 : 有效粒径有效粒径d30土的粒径级配曲线土的粒径级配曲线 10.10.011E-302040608010010小于某粒径的土粒质量/%粒径/mm 1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配不均匀系数：不均匀系数：曲率系数：曲率系数：1060uCdd1060230cCddd小于某粒径的土粒含量占总土颗粒质量的小于某粒径的土粒含量占总土颗粒质量的60%时的粒径时的粒径-控制粒控制粒径（径（d60）。）。小于某粒径的土粒含量占总土颗粒质量的小于某粒径的土粒含量占总土颗粒质量的10%时的粒径时的粒径-有效粒有效粒径（径（d10） 。 1.2.1 土的固体颗粒颗粒级配

5、不均匀系数不均匀系数可以反映大小不同粒组的分布情况，可以反映大小不同粒组的分布情况，Cu越大表示土越大表示土粒大小分布范围广。粒大小分布范围广。 不均匀系数不均匀系数Cu用于判用于判定土的不均匀程度：定土的不均匀程度： Cu 5, 不均匀土；不均匀土； Cu 3或或1为不连续级配为不连续级配 粒径级配粒径级配累积曲线及指标的用途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粒组含量用于土的分类定名；2）不均匀系数不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：用于判定土的不均匀程度： Cu 5, 不均匀土不均匀土； Cu 3 或 Cc 1,级配不连续土级配不连续土4）不均匀系数不均匀系数Cu

6、和和曲率系数曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：用于判定土的级配优劣： 如果如果 Cu 5且且 C c = 1 3 ， 级配级配 良好的土良好的土； 如果如果 Cu 3 或或 Cc 1g/cm3 冰点处于零下几十度冰点处于零下几十度 完全不能移动，具有固体的特性完全不能移动，具有固体的特性 温度略高于温度略高于100C时可蒸发时可蒸发- 弱结合水弱结合水： 受电场引力作用，为粘滞水膜受电场引力作用，为粘滞水膜 外力作用下可以移动外力作用下可以移动 不因重力而流动，有粘滞性不因重力而流动，有粘滞性粘土粘土颗粒颗粒- - - - - - - - - - - - - - - - - +引力引力d水分子

7、水分子阳离子阳离子强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水土中水土中水 结合水结合水n 结合水结合水：受颗粒表面电场作用力受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周，不传递静水吸引而包围在颗粒四周，不传递静水压力，不能任意流动的水压力，不能任意流动的水1.2.2 土中水土中水 - 毛细水毛细水：由于土体孔隙的毛细：由于土体孔隙的毛细作用升至自由水面以上的水。作用升至自由水面以上的水。毛细水承受表面张力和重力的毛细水承受表面张力和重力的作用作用- 重力水重力水：自由水面以下的孔隙：自由水面以下的孔隙自由水，在重力作用下可在土自由水，在重力作用下可在土中自由流动中自由流动土中水土中水 自由水自由

8、水n 自由水自由水：不受颗粒电场引：不受颗粒电场引力作用的孔隙水力作用的孔隙水hc毛细水毛细水重力水重力水1.2.2 土中水土中水 生活在水面收缩膜顶面和地面的昆虫水蜘蛛水蜘蛛仰泳的仰泳的水蜘蛛水蜘蛛表面张力表面张力1.2.2 土中水土中水 毛毛细细管管hcT2rrThccos2上升高度上升高度 r2hc w=2 rTcos 毛细升高与孔径成反比毛细升高与孔径成反比粘粘土土粉粉土土砂砂土土砾砾石石1.2.2 土中水土中水 张力张力TTuc 水水hc2ruc= -hc w水压水压 +-TT则毛细压力：则毛细压力：2rTcos+ucr2 = 0cchu 毛细管中的毛细管中的负静水压力负静水压力1.

9、2.2 土中水土中水 土颗粒缝隙处的弯液面土颗粒缝隙处的弯液面r空气空气 水水 固体颗粒固体颗粒弯液面弯液面F在非饱和土中，孔隙中含在非饱和土中，孔隙中含有水和气，此时水多集中有水和气，此时水多集中于颗粒间的缝隙处，称于颗粒间的缝隙处，称毛毛细角边水细角边水。F由于毛细张力的作用，会由于毛细张力的作用，会形成如图所示的弯液面，形成如图所示的弯液面，使毛细角边水产生负压力，使毛细角边水产生负压力，颗粒则受正压力。颗粒则受正压力。F这是稍湿的砂土颗粒间存这是稍湿的砂土颗粒间存在在假凝聚力假凝聚力的原因的原因1.2.2 土中水土中水 F自由气体自由气体：与大气连通连通的气体：与大气连通连通的气体对土

10、的性质影响不大对土的性质影响不大F封闭气体封闭气体：被土颗粒和水封闭的气体：被土颗粒和水封闭的气体其体积与压力有关。会增加土的弹性（橡皮其体积与压力有关。会增加土的弹性（橡皮土）；阻塞渗流通道，降低渗透性土）；阻塞渗流通道，降低渗透性F溶解在水中的气体溶解在水中的气体F吸附于土颗粒表面的气体吸附于土颗粒表面的气体1.2.3 土中气体土中气体 土的物理状态粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的软硬程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标( (松松密程度、干湿程度、轻重程密程度、干湿程度、轻重程度度) )力学特性力学特性直接影响直接影响表表示示1.3 土的物理状态土的物理状态土的三个组成相的体积和质

11、量上的比例关系 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。主要指标有：比重、天然密度、含水量（这三个指标需用实验室实测）和由它们三个计算得出的指标干密度、饱和密度、孔隙率、孔隙比和饱和度。1.3 土的物理状态土的物理状态 1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系1、土的三相草图、土的三相草图 n天然密度天然密度 ：天然状态下，单位体积土的：天然状态下，单位体积土的质量质量，单位为，单位为g/cm3或或t/m3，即：，即： 一般粘性土一般粘性土= 1.82.0g/cm3；砂土；砂土=1.62.0g/cm3。天然密。天然密度一般用度一般用“环刀法环刀

12、法”测定测定 。vswsVVmmVmn土的重度土的重度 ：天然状态下，单位体积土的：天然状态下，单位体积土的重量重量，单位为，单位为KN/m3，即：，即： = g g为重力加速度为重力加速度1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系2、基本试验指标、基本试验指标 1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系 n 土粒比重（土粒相对密度）：土粒密度与4时纯水的密度之比，一般用ds或Gs表示，无量纲。即： 土粒比重决定于土的矿物成分，同一种类的土，其比重变化幅度很小。 试验室内用比重瓶测定。Cw4sCw4sss1Gvm土的名称土的名称砂土砂土粉土粉土粘性土粘性土粉质粘土粉

13、质粘土 粘土粘土土粒比重土粒比重2.652.69 2.702.712.722.732.742.761.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系2、基本试验指标、基本试验指标 n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： n含水量反映土中水的含量多少，其变化范围很大。土的含水量对粘性土、粉土的影响较大，对砂土稍有影响，对碎石土没有影响。一般说来，同一类土，当其含水量增大时，强度就降低。试验室内一般用“烘干法”确定。 %100swmmw1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系2、基本试验指标、基本试验指标 1.3.1 土的三相组成的比例关系土

14、的三相组成的比例关系 n土的孔隙比e ：是土中孔隙体积与土粒体积之比，孔隙比用小数表示。即： n土的孔隙率n ：土中孔隙所占体积与总体积之比，孔隙率用百分数表示。即：svVVe %100vVVneVVVVVn111vsvveen1nne11.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系3、其他指标、其他指标 n土的饱和度土的饱和度Sr: 土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，以百分率计，即：之比，以百分率计，即： %100vwrVVSn含水率，如上1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系3、其他指标、其他指标 n定义：单位体积内土粒的

15、质量或重量。n表达式： VmsdgVgmdsdn干密度干密度d（干容重（干容重d） 1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系3、其他指标、其他指标 n定义： 土中孔隙完全被水充满，土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量。表达式： VVmwvssatgVVWsatwvssatn饱和密度sat（饱和容重sat ）1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系3、其他指标、其他指标 n地下水位以下，单位体积土体中土粒的质量（重量）扣除同体积水的质量（重量）后，即为单位体积土体中土粒的有效质量（重量）n 浮密度 （浮容重 ）wsat-wsat1.3.1 土的三相组成的比例关系

16、土的三相组成的比例关系3、其他指标、其他指标 dsat1.3.1 土的三相组成的比例关系土的三相组成的比例关系3、其他指标、其他指标 1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标n无粘性土的土粒之间的联结微弱，因此其工程性质主要与密实度有关；n粘性土颗粒很细，比表面积大，水对其性质影响较大，因此其工程特性主要取决于稠度。 A、 无粘性土的密实度无粘性土的密实度n 无粘性土的密实度指的是碎石土和砂土的疏密程度n 密实度的评价方法有三种： 1、 孔隙比e 2、 相对密度Dr 3、 标准贯入试验 1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 相对密实度：砂土的密实程度并不完全取决于天然孔隙比，而很大

17、程度上取决于土的级配情况，相对密实度同时反映了孔隙比和级配的影响，以Dr表示。最小孔隙比是最紧密状态的孔隙比。最大孔隙比是土处于最疏松状态时的孔隙比。minmaxmaxreeeeD密密 实实 中中 密密松松 散散Dr 0.670.33 Dr0.67Dr3030N1515N10N101.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 流动状态可塑状态固体状态 半固体状态 刚沉积的粘土，刚沉积的粘土，本身不能保持其本身不能保持其形态，极易流动形态，极易流动 外力作用可改变其形状，外力作用可改变其形状，而不改变其体积，并在而不改变其体积，并在外力卸除后仍能保持已外力卸除后仍能保持已获得的形状获得的形状 水

18、分蒸发，上覆沉积层水分蒸发，上覆沉积层厚度增加，含水率减小，厚度增加，含水率减小，体积收缩。体积收缩。 含水率减小含水率减小, ,丧失可丧失可塑性，在外力作用塑性，在外力作用下，易于发生破裂。下，易于发生破裂。 体积不再收缩，体积不再收缩，空气进入土体，空气进入土体，土的颜色变淡。土的颜色变淡。1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标B、粘性土的稠度、粘性土的稠度 粘性土粘性土0 ws w p w L固态固态半固态半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态塑限塑限液限液限缩限缩限界限含水量：界限含水量：同一种粘性土随其含水量的不同，而分别处于同一种粘性土随其含水量的不同，而分别处于固态、半固态

19、、可塑状态及流动状态。由一种状态转变到另固态、半固态、可塑状态及流动状态。由一种状态转变到另一种状态的分界含水量，叫界限含水量一种状态的分界含水量，叫界限含水量 稠度：稠度：粘性土因含水量的不同表现出不同的稀稠、软粘性土因含水量的不同表现出不同的稀稠、软硬状态的性质称为粘性土的稠度。硬状态的性质称为粘性土的稠度。1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 1 1、液限（、液限（L L）：液态与塑态之间的分界含水量）：液态与塑态之间的分界含水量 锥式液限仪锥式液限仪1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 塑限：搓条法塑限：搓条法 液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪2 2、塑限（、塑限（P

20、P）：塑态与半固态之间的分界含水量）：塑态与半固态之间的分界含水量 1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 3 3、缩限（、缩限（s s）：固态与半固态之间的分界含水量）：固态与半固态之间的分界含水量 收缩皿法收缩皿法4 4、塑性指数：指液限和塑限的差值（省去、塑性指数：指液限和塑限的差值（省去% %号），即土处在号），即土处在可塑状态的含水量变化范围，用可塑状态的含水量变化范围，用I IP P表示。表示。 100pLpwwI1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 4 4、塑性指数、塑性指数100pLpwwI塑性指数、可塑性、土中粘粒含量土的名称土的名称 粉质粉质粘土粘土粘土粘土塑

21、性指数塑性指数 10 IP 171.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 5、液性指数：粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用IL表示。即 pLpLwwwwI又称相对稠度，表示天然含水量靠近塑限还是液限，以此表明土的软硬程度 1.3.2 土的物理状态指标土的物理状态指标 状态状态坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑流塑流塑液性指数液性指数IL 000.250.250.750.751.0IL 1.0液性指数表证天然含水量与界限含水量间的相对关系，可塑状态的土的液性指数在01之间；液性指数大于1，处于流动状态；液性指数小于0，土处于固态或半固体状态。1.3.2 土的物理状态指标土的物理状

22、态指标 土颗粒或粒团的空间排土颗粒或粒团的空间排列和相互联结列和相互联结 原状土和原状土和重塑重塑土的强度土的强度 沉积或碾压土沉积或碾压土的各向异性的各向异性 土的结构土的结构土体土体的性质的性质 土粒间的作用力土粒间的作用力 粗粒土的结构粗粒土的结构 细粒土的结构细粒土的结构 粘性土的结构性指标粘性土的结构性指标1.4 土的结构土的结构 1.4.1 1.4.1 粗粒土的结构粗粒土的结构F粒间作用力：粒间作用力：重力起决重力起决定性的作用。在非饱和定性的作用。在非饱和土中，还受到毛细力的土中，还受到毛细力的作用作用F排列形式：点与点排列形式：点与点单粒结构单粒结构示意图示意图1.4 土的结构

23、土的结构 范德华力范德华力：接触点处的分子引力，作用范围为：接触点处的分子引力，作用范围为几个分子的距离，是细粒土粘结在一起的主因几个分子的距离，是细粒土粘结在一起的主因 库仑力库仑力：颗粒表面的静电引力或斥力，随距离：颗粒表面的静电引力或斥力，随距离衰减的速度比范德华力慢衰减的速度比范德华力慢 胶结力胶结力：土粒间通过胶体连结在一起，作用力：土粒间通过胶体连结在一起，作用力是化合键，具有较高的强度是化合键，具有较高的强度 毛细力毛细力：土中毛细作用形成的力：土中毛细作用形成的力 土中细颗粒，比表面积大，重量轻，重力不起重要的土中细颗粒，比表面积大，重量轻，重力不起重要的作用，其他粒间力起主导

24、作用：作用，其他粒间力起主导作用：1.4 土的结构土的结构1.4.2 1.4.2 细粒土的结构细粒土的结构 形成环境形成环境 粒间作用力粒间作用力 排列形式排列形式淡水中沉积淡水中沉积表面力、胶结力表面力、胶结力（粒间斥力占优势（粒间斥力占优势) )面与面面与面天然通常不是单一结构，可能是呈多种类型的综天然通常不是单一结构，可能是呈多种类型的综合结构。往往先形成团粒合结构。往往先形成团粒凝聚结构凝聚结构海水中沉积海水中沉积表面力、胶结力表面力、胶结力（斥力减小引力增加（斥力减小引力增加) )边、角与面边、角与面边、角与边边、角与边示意图示意图分散结构分散结构 1.4 土的结构土的结构 1.4.

25、3 反映粘性土结构性的指标反映粘性土结构性的指标S St t1 11-21-22-42-44-84-88-168-161616粘性土粘性土不灵敏不灵敏低灵敏低灵敏中等灵敏中等灵敏灵敏灵敏很灵敏很灵敏流动流动 3=0相同含水相同含水量、密度量、密度 ququ原状土原状土重塑土重塑土灵敏度灵敏度St：原状土的无侧限抗压强度：原状土的无侧限抗压强度qu和重塑土的无和重塑土的无侧限抗压强度侧限抗压强度qu之比之比1.4 土的结构土的结构 含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。逐渐强化，强度逐渐恢复的

26、现象，称为触变性。 土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。土结构随时间变化的宏观表现。 目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。1.4 土的结构土的结构1.4.3 反映粘性土结构性的指标反映粘性土结构性的指标 土的组成土的组成土的状态土的状态土的结构土的结构建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范- GB50007-2002- GB50007-2002分类法分类法 水利部水利部SL237-1999SL237-1999分类法分类法F 目的：目的： 便于调查研究；便于调查研

27、究； 便于分析评价；便于分析评价； 便于交流便于交流 ( (基于共同的概念基于共同的概念) )F 依据：最能反映土的物理力学性质的指标依据：最能反映土的物理力学性质的指标F 要求：要有一定的逻辑性、系统性，要求：要有一定的逻辑性、系统性， 纲目分明，简单易记，便于运用纲目分明，简单易记，便于运用1.5 土的工程分类土的工程分类 1 1、水利部、水利部SL237-1999SL237-1999分类法分类法 土颗粒组成及其特性土颗粒组成及其特性 塑性指标：液限、塑限、塑性指数塑性指标：液限、塑限、塑性指数 有机质含量有机质含量n 分类依据：分类依据：1.5 土的工程分类土的工程分类0.075mm60

28、mm 1.5 土的工程分类土的工程分类巨粒类土：巨粒组的质量大于颗粒总质量50%的土 1.5 土的工程分类土的工程分类粗粒土：砾类土，砂类土砾类土：砾粒质量占粗粒组质量的50%以上 1.5 土的工程分类土的工程分类砂类土：砾粒质量小于或等于粗粒组质量的50% 1.5 土的工程分类土的工程分类细粒土：小于0.075mm的颗粒质量大于或等于颗粒总质量的50% 漂石漂石块石块石圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主粒径大于粒径大于200mm200mm的颗的颗粒超过全质量粒超过全质量50%50%卵石卵石碎石碎石圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆

29、形为主棱角形为主棱角形为主圆砾圆砾角砾角砾粒径大于粒径大于20mm20mm的颗的颗粒超过全质量粒超过全质量50%50%粒径大于粒径大于2mm2mm的颗的颗粒超过全质量粒超过全质量50%50%名称名称 颗粒形状颗粒形状 粒组含量粒组含量2、建筑场地基基础规范GB50007-20111.5 土的工程分类土的工程分类碎碎石石土土的的分分类类 土的名称土的名称 粒组含量粒组含量粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒的颗粒占全质量占全质量25 - 50%25 - 50%砾砂砾砂粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂粉砂粉砂粒径大于粒径大于0.5mm0.5mm的颗的颗粒超过全质量粒超过全质量50%50%粒径大于粒径大于0.

30、25mm0.25mm的颗的颗粒超过全质量粒超过全质量50%50%粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的的颗粒超过全质量颗粒超过全质量85%85%粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗的颗粒超过全质量粒超过全质量50%50%1.5 土的工程分类土的工程分类砂砂土土的的分分类类 n 粘性土：粘性土：塑性指数塑性指数Ip10的土的土 粉质粘土：粉质粘土：10I1017的土的土 非活性粘土：非活性粘土： A 1.25n 粉土：粉土：粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量小于的颗粒含量小于全质量全质量50%而塑性指数而塑性指数Ip 10的土的土1.5 土的工程分类土的工程分类002.

31、 0pIAp n土的压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土土的压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩体变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩性和渗透性性和渗透性n压实性：指土在一定压实能量作用下密度增长压实性：指土在一定压实能量作用下密度增长的特性的特性n细粒土和粗粒土击实方法的差异细粒土和粗粒土击实方法的差异1.6 土的压实性土的压实性 F 试验设备：试验设备：击实筒击实筒V=V=947cm3；击实锤；击实锤w=25牛顿牛顿F 试验条件：试验条件：土样分层土样分层n=3层；落高层；落高d=30.5cm； 击数击数N=25/ /层层F 击实能量击实能量 3m

32、/mKN5 .607VwdNnE F 试验方法：试验方法：分三层压实；分三层压实； 测定击实后的测定击实后的w、 dF 注意：仅适用于细粒土；注意：仅适用于细粒土； 对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪1.6 土的压实性土的压实性细粒土细粒土 0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)w(%)2.01.81.61.4干密度干密度 d(g/cm3)饱和曲线饱和曲线 dmaxwop 具有峰值具有峰值 最大干密度最大干密度 dmax 最优含水量最优含水量Wopsatdd)( 位于饱和曲线之下位于饱和曲线之下 粘性土透水性小，击实过粘性土透水性小，击实过程中含

33、水量几乎不变，要程中含水量几乎不变，要想击实到饱和状态是不可想击实到饱和状态是不可能的。能的。1.6 土的压实性土的压实性细粒土细粒土 F对于同一种土对于同一种土, ,最优含水最优含水量和最大干密度并不恒量和最大干密度并不恒定定, ,而随压密功能变化，而随压密功能变化，压实功能愈大压实功能愈大, ,最优含水最优含水量愈小，相应的最大干量愈小，相应的最大干密度愈高密度愈高F超过最优含水量后，压超过最优含水量后，压实功能的影响随含水量实功能的影响随含水量的增加逐渐减小。击实的增加逐渐减小。击实曲线均靠近于饱和曲线曲线均靠近于饱和曲线0 4 8 12 16 20 24 28 含水量含水量w(%)w(

34、%)1.91.71.51.3干密度干密度 d(g/cm3)饱和曲线饱和曲线N=36N=29N=25N=181.6 土的压实性土的压实性细粒土细粒土 %)32(wwop 填土施工时应将土料含水量控制在填土施工时应将土料含水量控制在Wop左右，以期用较小左右，以期用较小的能量获得最好的密度：的能量获得最好的密度： 在在Wop的干侧：常具有凝聚结构。土质比较均匀，的干侧：常具有凝聚结构。土质比较均匀，强度较高，较脆硬，不易压密。但浸水时易产生附强度较高，较脆硬，不易压密。但浸水时易产生附加沉降。加沉降。 在在Wop的湿侧：常具有分散结构。土体可塑性大，的湿侧：常具有分散结构。土体可塑性大，适应变形的

35、能力强。但强度较低，各向异性。适应变形的能力强。但强度较低，各向异性。在设计土料时应根据填土的要求和当地土料的天然含水在设计土料时应根据填土的要求和当地土料的天然含水量，选定合适的含水量，一般要求为：量，选定合适的含水量，一般要求为：1.6 土的压实性土的压实性细粒土细粒土 %100Dmaxdc室内标准击实试验的填土的干密度、级土石坝级土石坝 Dc9598% III 级土石坝级土石坝 Dc9295% n 工程上常采用压实度工程上常采用压实度Dc，作为填方压，作为填方压实密度控制的标准：实密度控制的标准：1.6 土的压实性土的压实性细粒土细粒土 n 击实曲线击实曲线n 压实标准：压实标准：常用相

36、对密度控制常用相对密度控制 Dr0.7-0.75Dr0.7-0.75 不存在最优含水量，在不存在最优含水量，在完全风干完全风干或或饱和状态饱和状态下易于击实。在潮湿下易于击实。在潮湿状态下，存在假凝聚力，加大了状态下，存在假凝聚力，加大了阻力阻力 同细粒土不同，粗粒土在击实过同细粒土不同，粗粒土在击实过程中可以自由排水程中可以自由排水 粗砂粗砂w=45%，中砂，中砂w=7%时，时，干密度最小干密度最小 ， 含水量含水量w干密度干密度 粗砂中砂1.6 土的压实性土的压实性粗粒土粗粒土 土料为CL，=21%，Gs=2.7，室内标准功能击实实验得到最大干密度dmax=1.85g/cm3，设计中取压实

37、度为95%，并要求压实后土的饱和度Sr0.9，土料的天然含水率是否适合填筑，碾压时土料应控制多大的含水量？（1）求压实后土的孔隙比e填土干密度 d=1.85*95%=1.76g/cm3绘制三相草图，设Vs=1cm3，则ms=Gs=2.7g d=ms/(1+e)，解出e=0.534（2）求碾压含水量按Sr 0.9控制含水量，Vs=1cm3，e=0.534，则Vv=0.534cm3Vw=Vv*Sr=0.534*0.9=0.48cm3则mw=0.48g =mw/ms=0.48/2.7=17.8%21%不适合直接填筑，应翻晒处理。 F室内击实试验室内击实试验F细粒土的压实性细粒土的压实性F粗粒土的压实性粗粒土的压实性 击实曲线击实曲线 最优含水量最优含水量 最大干密度最大干密度 压实功能压实功能 压实标准压实标准 击实曲线击实曲线 压实标准压实标准1.6 土的压实性土的压实性90 结束语结束语