第章土地物理性质与工程分类.ppt

（三）塑性指数和液性指数塑性指数是指液限和塑限的差值（省去％符号），即土处在可塑状态的含水量变化，用符号IP表示，即显然，塑性指数值愈大，土处于可塑状态的含水量变化范围也愈大。即塑性指数的大小与土中结合水的可能含量有关，亦即与土的颗粒组成、土粒的矿物成分以及土中水的离子和浓度等因素有关。土粒愈细，粘粒含量愈多，其比表面积也愈大，与水作用和进行离子交换的机会愈多，塑性指数IP也愈大。由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素，因此在工程上常按此值对粘性土进行分类。GB5007—2002《建筑地基基础设计规范》规定粘性土按塑性指数值可划分为粘土和粉质粘土。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，用符号IL表示，即由上式可知，当土的天然含水量wwp时，IL0，天然土处于坚硬状态；当w＞wL时，IL＞1，天然土处于流动状态；当w在wL与wP之间时，即IL在0～1之间，则天然土处于可塑状态。因此可用液性指数IL表示粘性土所处的较硬状态。IL值愈大，土质愈软；反之土质愈硬。GB5007—2002《建筑地基基础设计规范》规定粘性土根据液性指数值划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态，其划分标准见表1－4。（四）反映粘性土（细粒土）结构特性的两种性质1．粘性土的灵敏度土的结构形成后即有一定的强度，且结构强度随时间而增长。在含水量不变化的条件下，将原状土捏碎，重新按照原来的密度制备成重塑土样。由于原状土结构彻底破坏，重塑土样的强度较之原状土样将有明显的降低。定义土的灵敏度St为原状土样的单轴抗压强度qu（或称无侧限抗压强度）与重塑土样的单轴抗压强度q`u之比，即显然结构性愈强的土，灵敏度St愈大。表1－5表示饱和粘性土根据灵敏度的分类。某些近代沉积的粘性土灵敏度S可以达到50～60，甚至更大，这种土结构受到扰动后，强度几乎完全丧失。2．粘性土的触变性与灵敏度密切相关的另一种特性是触变性。结构受破坏，强度降低以后的土，若静置不动，则土颗粒和水分子及离子会重新排列，形成新的结构，强度又得到一定程度的恢复。这种含水量和密度不变、土因扰动而软化、又静置而逐渐硬化、强度有所恢复的性质，称为土的触变性。第六节土的工程分类自然界中的各种土，从直观上大致可分为两大类：无粘性土和粘性土。工程上是用某种最能反映土的工程特性的指标来进行系统的分类。按前述分析，影响土的工程性质的三个主要因素是土的三相组成、土的物理状态和土的结构。这三者中，三相组成起主要作用。在三相组成中，关键是土的固体颗粒。首先就是颗粒的粗细。按实践经验，工程中以土中颗粒粒径大于0．074mm的质量占全部土粒质量的50％以上称为粗粒土（无粘性土），小于50％的称为细粒土（粘性土）。第三节土的三相比例指标上节已讲到，土中固体颗粒、水、气的性质，特别是固体颗粒的性质直接影响土的工程特性。但是，对于砂性土，密实时，即固体颗粒含量相对较多、气体含量相对较少，则强度高，反之，松散时强度低。而对于细粒土，水的含量相对较少时硬，水的含量相对较多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成中各相的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。表示土的三相组成比例关系的指标，称为土的三相比例指标。一．土的三相草图为了使土的三相量的比例关系形象化，以获得清楚的概念，在土力学中，通常用三相草图来表示土的三相组成。二．基本试验指标为了确定三相草图中的三个独立的量，就必须通过实验室的手段进行试验测定。通常作三个基本物理性质指标试验：土的密度试验、土粒的相对密度试验和土的含水量试验。由此得到三项基本物理性质指标：土的密度、土粒相对密度和土的含水量。1．土的密度土的密度定义为土单位体积的质量，单位为g／cm3或t／m3，即工程中还常用重度／来表示类似的概念。土的重度定义为单位体积土的重量，单位为kN／m3。它与土的密度有如下关系：式中g——重力加速度（g=9．81m／s2，工程上为了计算简便，取g=10m／s2）。天然状态下土的密