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1、1,二、含水量对粘性土的影响,1 因含水量的不同，粘性土可处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。,2.3粘性土的物理特性,一、粘性土：塑性指标大于10的土。,可塑性是指土在一定含水量范围内受力可塑成任何形状而不发生裂纹，外力消失后仍能保持既得形状。,2,粘性土从一种状态过渡到另一种状态，可用某一界限含水率来区分，这种界限含水率称为阿太堡界限或稠度界限。,2 界限含水量,二、含水量对粘性土的影响,3,液限（WL）从流动状态转变为可塑状态的界限含水率， 也就是可塑状态的上限含水率；,塑限（Wp）从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率, 也就是可塑状态的下限含水率；,缩限（Ws）从半固体状态转变为固
2、体状态的界限含水率, 亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。,2界限含水率,4,3 界限含水率及其测定,液限的测定,测定液限的方法：我国采用锥式液限仪、液、塑限联合测定法；美、日等国采用碟式仪法。,测定塑限的方法：液、塑限联合测定法、搓条法。,塑限的测定,5,6,联合测定仪,7,8,9,液塑限联合测定法： 土工试验方法标准（GB/T50123-1999）规定：土的液限、塑限可采用液塑限联合测定仪测定；当采用碟式仪测定液限时，可采用搓条法测定塑限。,76g重的圆锥体经5s时间入土深度恰好为17mm所对应的含水量为液限，入土深度恰好为10mm所对应的含水量为10毫米液限。 经5s时间
3、入土2mm所对应的含水量为塑限。,10,17mm,液限测定演示：,17mm,11,17mm,液限测定演示：,12,液限测定演示：,13,液限测定方法：,76g圆锥体的入土深度和含水量的关系在双对数纸上接近一条直线。,14,蝶式仪,15,16,缩限测定方法：收缩皿法,把土料的含水率调制到大于土的液限，然后将试样分层填入收缩皿中，刮平表面，烘干，测出干土样的体积并称量至0.1克，按下式计算,17,1.塑性指数,塑性指数：液限和塑限之差， 用Ip表示。,2.3.2 粘性土的物理状态指标,变化范围很大； 是粘性土区别于砂土的重要特征； 反映了土与水之间物理化学作用的强弱。,18,土颗粒愈细，比表面积增
4、加， Ip增加。 粘粒含量愈多，亲水性矿物增加， Ip增加。 粘性土：塑性指标大于10的土。,物理意义：,19,2.液性指数,式中：IL液性指数，以小数表示； w土的天然含水率。,粘性土的状态（GB50007-2002),20,土的压实性：在一定的含水率下，以人工或机械的方法， 使土能够压实到某种密实程度的性质。,3土的压实性,室内：击实试验,现场：碾压试验,21,击实试验,轻型：粒径小于5毫米,重型：粒径小于40毫米,25下，分三层击实,56下，分5层击实,22,击实仪,土工试验方法标准（GB50123-1999） 轻型:d5mm; V=947cm3, m=2.5kg，落高30.5cm， 分
5、3层,每层 25击 重型:d40mm; V=2104cm3, m=4.5kg,落高47.7cm ， 分5层 ,每层56击,23,现场碾压试验,翻晒,粉碎,碾压,24,含水率的影响,3 粘性土的压实性,25,1、土料的最大干密度和最优含水率不是常数。,击实功的影响,2、当含水率较低时击数的影响较显著。,三、粘性土的压实性,26,无粘性土呈密实状态时，强度大，是良好的天然地基； 呈松散状态时，稳定性差，是一种软弱地基。,2.4 无粘性土的密实度,无粘性土一般是指砂或碎石类土，呈单粒结构。,27,2.4.1 无粘性土的相对密度Dr,emax: 最松散状态时，无粘性土的孔隙比； emin: 最密实状态
6、时，无粘性土的孔隙比； e: 天然状态下时，无粘性土的孔隙比；,28,1.4.1 无粘性土的相对密度Dr,在工程上，用相对密实度Dr划分无粘性土的状态如下：,0Dr1/3 疏松的,1/3Dr2/3 中密的,2/3Dr1 密实的,相对密度Dr多用于无粘性土作为填筑材料时的压实指标,29,1.4.1 无粘性土的相对密度Dr,工程实例：西大洋水库主坝褥垫排水体填筑采用凤山庄砂石料场的砂砾料，最大粒径不宜大于20cm，不均匀系数应小于1020，压实后相对密度应大于0.75，渗透系数大于10-4 cm/s。,2 确定相对密度的公式,解决思路：,1 施工依据：土工试验方法标准（GB/T50123-1999
7、）、碾压式土石坝施工规范(DL/T5129-2001),30,3 将孔隙比转换为密度指标,31,4 现场取试样，通过室内试验确定dmax和dmin，获得现场控制干密度d,5 经过现场碾压试验确定碾压机械、填筑厚度、碾 压遍数,32,1.4.2 无粘性土密度划分的其他方法,实际工程中，常采用动力触探、标准贯入试验等原位测试方法来评价地基土密实度。,根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），碎石土的密实度分为松散、稍密、中密和密实。,33,根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），砂土的密实度分为松散、稍密、中密和密实,34,2.5 粉土的密实度和湿度,粉土是介于砂土和粘性土之间的土。 塑性指数Ip10,粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%的土。 工程性质：粉土是难以压实的，加固难度大。,35,粉土的分布,黄土：孔隙中没水，具有大孔结构和湿陷性。 分布在陕、甘、宁、晋等地区。 饱和粉土：孔隙中充满水，易液化、地基承载力低。 分布在冲积平原、沿海平原、湖积平原。,