‘壹’ 粘性土与无粘性土物理状态各是什么如何表示和评价
砂土的密实度对其工程性质具有重要的影响。密实的砂土具有较高的强度和较低的压缩性,是良好的建筑物地基;但松散的砂土,尤其是饱和松散砂土,不仅强度低,且水稳定性很差,容易产生流砂、液化等工程事故。对砂土评价的主要问题是正确地划分其密实度。
土的密实度通常是指单位体积中固体颗粒充满的程度.密实度反映无粘性土工程性质的主要指标。
‘贰’ 土的物理状态指标定义
土的物理状态指标土的物理指标1.4.1 土的三相比例指标因为土是三相体系,不能用一个单一的指标来说明三相间量的比例关系,需要若干个指标来反映土中固体颗粒、水和空气之间的量关系。在土力 学中,通常用三相草图来表示土的三相组成图 1 - 10为了确定土的三相比例指标,需要通过试验室测定土的重力密度、含水量和土粒比重,有关实验方法参见《土工试验规程》,这里不予讲述。得到这三个基本指标图 1-10 土的三相草图后,其它指标就可通过三相草图的关系得到。( 1 )土的重度( g ) 土的重度定义为土单位体积的重量,单位为( kN/m 3 )。其定义式为: ( 2 )土粒比重( d s ) 土粒比重定义为土粒的质量与同体积纯蒸馏水在 4 ℃时的质量之比,其定义式为: 土粒的比重给出的是矿物组合体的密度,由于土中矿物成分相对比较稳定,故土的比重一般变化不大矿 物矿物密度闪石英 2.8—3.4 黑云母 2.7—3.1 方解石 2.7 石 英 2.65 长 石 2.5—2.9 云 母 2.8~2.9 白云母 2.8~3.0 黄铁矿 5.0~5.1 辉 石 3.1~3.6 伊利石 2.6~2.8 高岭土 2.6~2.7 蒙托石 2.4~2.8(见表 1 -3),且与常见矿物的比重接近(表 1 - 4 )。 表 1 - 3 常见土的比重土 名土粒比重砂 土 2.65—2.69 砂质粉土 2.70 粘质粉土 2.71 粉质粘土 2.72~2.73 粘 土 2.74~2.76 表 1 - 4 土中常见矿物的比重绿泥石 2.6~3.0( 3 )土的含水量( w ) 土的含水量定义为土中水的质量与土粒质量之比,以百分数表示。( 4 )土的孔隙比( e ) 孔隙比 e — 指孔隙体积与固体颗粒实体体积之比,以小数表示,即: ( 5 )孔隙率( n ) 孔隙度 n 一 指孔隙体积与土总体积之比,用百分数表示,亦即孔隙比和孔隙度都是用以表示孔隙体积含量的概念。不难证明两者之间可以用下式互换。或土的孔隙比或孔隙度都可用来表示同一种土的松、密程度。它随土形成过程中所受的压力、粒径级配和颗粒排列的状况而变化。一般说,粗粒土的孔隙度小,细粒土的孔隙度大。例如砂类土的孔隙度一般是 28 — 35%;粘性土的孔隙度有时可高达 60 — 70 %。这种情况下,单位体积内孔隙的体积比土颗粒的体积大很多。( 6 )饱和度( Sr ) 饱和度 — 土孔隙中水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示,即:指标名称换算公式常见的数值范围干重度( kN/m 3 )13 ~ 18饱和重度( kN/m3)18 ~ 23浮重度或有效重度8 ~ 13孔隙比砂土: 0.3~0.9粘性土: 0.6~1.2孔隙度砂土: 25 %~ 45 %粘性土: 30 %~ 60 %饱和度0 ~ 100 % 土可根据饱和度划分为稍湿、很湿与饱和三种状态,其划分标准为: 稍湿 Sr ≤ 50 % 很湿 50 %≤ Sr ≤ 80% 饱和 Sr ≥ 80 %( 7 )土的常用指标的换算关系除上述指标外,工程中还遇到其他一些指标,其换算关系见表 1 - 5 。表 1 - 5 常用指标之间的换算关系 1.4.2 土的物理状态指标所谓土的物理状态,对于粗粒土来说,是指土的密实程度。对细粒土而言,则指土的软硬程度或称为土的稠度。1 、无粘性土(粗粒土)
‘叁’ 粘性土最主要的物理特征是什么
在土木工程术语中,经常会出现粘性土和黏性土这两个名称,很多初入门的同学会问粘性土的物理特征有哪些?二者的区别是什么?其实,二者指的是同一个东西,指的是含粘土粒较多,透水性较小的土。压实后水稳性好,强度较高,毛细作用小。土力学上习惯用粘性土,但是出版方面说,这里用粘字不规范,应该用黏。所以现在大部分都改用黏性土了。
‘肆’ 粘性土的物理特征有哪些和黏性土的区别是什么
塑性指数Ip=WL-Wp塑性指数是液限和塑限的差值,实际上反映了土在可塑状态范围内的含水量变化。如果土颗粒越戏,黏粒含量越高,土能够结合水的能力就越强,液限就越大,从而塑性指数就越大。所以塑性指数这个指标可以反映粘性土的性质。因此工程可以根据塑性指数的大小,对于粘性土进行分类。当塑性指数Ip>17时,为粘土当塑性指数101.0时,为流塑状态
‘伍’ 粘性土和非粘性土判定标准是什么指标
最主要要看土壤。它的颗粒状度。是流沙型还是粘土型是比较信任的。细腻的。
‘陆’ 判别粘性土软硬状态的指标是
判别粘性土软硬状态的指标是液性指数。
对黏性土和粉质粘土来说,有一个指标叫液性指数,是判断土的软硬状态,表示天然含水率与界限含水率相对关系的指标。
‘柒’ 何为粘性土的物理状态指标
常用的粘性土的物理性质指标主要有:
颗粒组成、比重(Gs)、湿密度(ρ)、干密度(ρd)、含水率(ω)、界限含水率(塑限含水率ωP、液限含水率ωL)、孔隙率n、有效孔隙率ne、饱和度Sr、不均匀系数Cu等。
这些均为堤防安全复核计算和除险加固设计时可能用到的资料。
‘捌’ 判定粘性土种类的指标。
指具有粘性联结的松软土。具有可塑、膨胀、收缩等特性。一般按所含粒径小于0.005毫米的粘土颗粒的多少分为三类;1.粘土,其中的粘土颗粒含量大于30%;2.亚粘土,其中粘土颗粒含量在10~30%之间;3.轻亚粘土,其中粘土颗粒含量为3~10%.
‘玖’ 土的物理性质指标计算
土的物理性质指标
土的物理性质指标是表示土的三相在重量和体积上的相对比例关系的指标,其中土的天然重度g、天然含水量ω、土粒比重Gs三个指标是通过试验测定的,称实测指标,另外几个指标(如Sr、e、n、γsat、γd、γ′ )可以通过计算得出,称导出指标。要熟悉各指标的定义和用途,掌握物理指标的计算方法。
1.三个实测指标:
(1)天然重度γ:
①定义:天然状态下单位体积土的重量(单位:KN/m3)
②常见值:γ=16~22 KN/m3;
③测定方法:环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法。
(2)天然含水量ω:
①定义:天然状态下土中水的重量与土粒的重量之比,用百分数表示。
②常见值:砂土:0~40%;粘性土:20%~60%
③ 测定方法:烘干法、炒干法。
【讨论】含水量能否超过100%?
(3)土粒比重Gs:
①定义:土粒的重量与同体积4°C纯水的重量之比(无量纲)
②常见值:
表1:土粒比重参考值
③ 测定方法:比重瓶法。
2.六个导出指标:
(1) 天然孔隙比e
① 定义:天然状态下土中孔隙体积与土粒体积之比(用小数表示)
② 应用:孔隙比是评价土的密实程度的重要物理性质指标。一般e< 0.6的土是密实的低压缩性土,e>1.0的土是疏松的高压缩性土。
(2)孔隙率n
①定义:土中孔隙体积与土的总体积之比(以百分数表示)
②常见值:粘性土为30~60%,无粘性土为25~45%。
孔隙率亦可用来表示同一种土的松密程度。
(3)饱和度Sr
① 定义:土中所含水分的体积与孔隙体积之比(以百分数表示)
饱和度可描述土体中孔隙被水充满的程度:干土的Sr =0,完全饱和土Sr =100%。
② 应用:
砂土根据饱和度可划分为:Sr≤50% 稍湿,50%<Sr≤80% 很湿,Sr>80% 饱和。
【讨论】孔隙比、孔隙率、饱和度能否超过1或100%?
(4)干重度γd
① 定义:单位体积土中固体土粒的重量(单位:KN/m3)
② 常见值:γ=13~20 KN/m3;
③ 应用:土体压实质量的控制指标。
(5)饱和重度γsat
①定义:孔隙中全部充满水时单位体积土的重量(单位:KN/m3)
② 常见值:γ=18~23 KN/m3;
(6)浮重度γ′
①定义:单位体积土中土粒的重量扣除同体积水的重量(即为单位体积土中土粒的有效重量)
②常见值:γ=8~13 KN/m3
3.各指标间的换算:
物理指标的计算方法有两种:
(1)直接利用有关的公式进行计算,但难于记公式。
(2)利用三相简图进行计算,由已知的指标计算出各相的重量和体积,再根据定义计算所求指标,这种方法概念明确。
在物性指标中,有很多指标是重量与体积或体积与体积的比值,因此计算时可设分母的体积部分为单位1,如设V=1或Vs=1,可简化计算过程。
在进行计算的时候,要注意题中的隐含条件。如某饱和土、某干砂等。
土的物性指标计算可直接指导工程施工,如填筑路堤时,对土料的含水量要求是最佳含水量,而现场的土料并不一定满足要求,需配制满足要求的土,这就要通过计算确定加水量。另外压实填土时需运送多少体积的土料,这都要通过计算得出。
‘拾’ 无粘性土的密实度用哪些指标来表示,粘性土的物理特性如何描述
无粘性的土,它的密度通常是用颗粒之间的体积以及质量比来标注。
而粘性土的物理性质,需要看物体之间分子作用力以及具体在使用时的这种粘性系数大小。