巖土工程分析評價1.土的三相組成出現在我們生活各處的土不同環境下的土問題導入土是什么東西，是由什么組成的呢？++構成土骨架，起決定作用重要影響次要作用液相為零，為干土。此時粘土呈堅硬狀態，砂土呈松散狀態氣體為零，為飽和狀態。此時粉細砂或粉土在震動下容易產生液化土的三相組成土的三相比例不同，其性質不同固相液相氣相土體三相組成示意圖土體土的三相組成土體的特點可保持固定的形狀不具有特定的形狀具有一定但不固定的形狀

一般固體：

液體：

土體（散粒）：土的三相組成土體的特點滲透性質變形性質強度性質決定巖石風化或破碎的產物，是非連續體固相-土骨架、液相-水、氣相-空氣自然界的產物，存在自然變異性碎散性三相性天然性物理力學性質復雜1.固體礦物顆粒（固相）物理狀態力學性質固相礦物成分顆粒形狀粒徑級配1.固體礦物顆粒（固相）（1）土的礦物成分土的礦物成分原生礦物石英、長石、云母等次生礦物有機質粘土礦物無定形氧化物膠體AI2O3/Fe2O3可溶鹽CaCO3/CaSO4/NaCl確定方法1.固體礦物顆粒（固相）（2）粒徑級配a.顆粒大小1.篩分法：適用于粗粒土(>0.075mm)2.沉降分析法：適用于細粒土(<0.075mm)粒徑級配累積曲線影響土性質的主因b.各粒徑成分在土中占的比例表達方法粒徑級配1.固體礦物顆粒（固相）土粒粒組的劃分

粒組統稱粒組名稱粒徑d范圍（mm）主要特征巨粒漂石（塊石）粒d>200透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結，無毛細性。卵石（碎石）粒60<d≤200粗粒礫粒粗礫20<d≤60透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細性。細礫2<d≤20砂粒粗砂0.5<d≤2中砂0.25<d≤0.5細砂0.075<d≤0.25細粒粉粒0.005<d≤0.075透水性小，壓縮性中等，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。1.固體礦物顆粒（固相）（3）顆粒形狀原生礦物圓狀、渾圓狀、棱角狀次生礦物針狀、片狀、扁平狀1.固體礦物顆粒（固相）砂粒粘粒2.土中的水（液相）土中的水礦物成分水結合水重力水毛細水結晶水孔隙水自由水弱結合水強結合水2.土中的水（液相）礦物顆粒對水分子的靜電引力作用結合水排列致密、定向性強密度=1.2~2.4g/cm3冰點-76℃具有極大的粘滯性和固體的特性溫度高于100°C時可蒸發強結合水位于強結合水之外，電場引力作用范圍之內密度=1.0~1.7g/cm3冰點-20℃~30℃外力作用下可以移動不因重力而移動，有粘滯性弱結合水2.土中的水（液相）自由水重力水毛細水在重力作用下可在土中自由流動存在于固氣之間在重力與表面張力作用下可在土粒間空隙中自由移動3.土中的氣體（氣相）自由氣體：與大氣連通，受外荷作用時被擠出土體外，對土的性質影響不大。封閉氣體：增加土的彈性；阻塞滲流通道。土體中的氣體是指存于土體空隙中未被水占據的部分，存在形式有兩種：土的三相草圖

水空氣

土VaVwVsVvV土的三相草圖巖土工程分析評價思考題什么是土的三相比例，三相比例對土物理狀態的影響？巖土工程分析評價2.土的顆粒分析試驗—篩分法試驗目的和方法試驗目的顆粒分析試驗是定量測定土中各粒組占土總質量的百分數，反映土顆粒的大小及各粒組在土中的分配情況。為土的分類提供依據并供土工建筑物選料之用。篩析法：適用于粒徑為0.075~60mm的土密度計：適用于粒徑小于0.075mm的土移液管法：適用于粒徑小于0.075mm的土當土中粗細兼有時：應聯合使用篩析法和密度計法或篩析法和移液管法試驗方法及范圍儀器設備試驗篩：應符合現行國家標準《試驗篩技術要求和檢驗第1部分：金屬絲編織網試驗篩》（GB/T6003.1）的規定。粗篩：孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm。細篩：孔徑為2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm。天平：稱量1000g，分度值0.1g；稱量200g，分度值0.01g。臺秤：稱量5kg，分度值1g。振篩機：應符合現行行業標準《實驗室用標準篩振蕩機技術條件》（DZ/T0118）的規定。其他：烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、附帶橡皮頭研缽、瓷盤、毛刷匙、木碾。試驗步驟從風干、松散的土樣中，用四分法按下列規定取出代表性試樣顆粒尺寸（mm）取樣數量（g）<2100~300<10300~1000<201000~2000<402000~4000<604000以上試驗步驟砂礫土篩析法步驟應按下列步驟進行稱試樣質量：應按第1條規定的數量取出試樣，稱量應準確至0.1g；當試樣質量大于500g時，應準確至1g。過2mm篩：將試樣過2mm細篩，分別稱出篩上和篩下土質量。試驗步驟砂礫土篩析法步驟應按下列步驟進行分類篩析：取2mm篩上試樣倒入依次疊好的粗篩的最上層篩中；取2mm篩下試樣倒入依次疊好的細篩最上層篩中，進行篩析。細篩宜放在振篩機上震搖，震搖時間應為10~15min。（若2mm篩下的土小于試樣總質量的10%，則可省略細篩篩析。若2mm篩上的土小于試樣總質量的10%，則可省略粗篩篩析。）試驗步驟砂礫土篩析法步驟應按下列步驟進行稱各篩上的試樣質量：由最大孔徑篩開始，順序將各篩取下，在紙上用叩搖晃篩，當仍有土粒漏下時，應繼續輕叩搖晃篩，至無土粒漏下為止。漏下的土粒應全部放入下級篩內，并將留在各篩上的試樣分別稱量，當試樣質量小于500g時，準確至0.1g。總質量檢驗：篩前試樣總質量與篩后各級篩上和篩底試樣質量的總和的差值不得大于試樣總質量的1%。試驗步驟含有黏土粒的砂礫土篩析法步驟應按下列步驟進行：碾散并稱試樣質量：將土樣放在橡皮板上用土碾將黏結的土團充分碾散，用四分法取樣，取樣時按前面的規定稱取代表性試樣，置于盛有清水的瓷盆中，用攪棒攪拌，使試樣充分浸潤，并使粗細顆粒分離。過2mm篩并粗篩篩析：將浸潤后的混合液過2mm細篩，邊攪拌邊沖洗邊過篩，直至篩上僅留大于2mm的土粒為止。然后將篩上的土烘干稱量，準確至0.1g按第2條（3）（4）進行粗篩篩析。過0.075mm篩：用帶橡皮頭的研杵研磨粒徑小于2mm的混合液，待稍沉淀，將上部懸液過0.075mm篩。再向瓷盆加清水研磨，靜置過篩。如此反復，直至盆內懸液澄清。最后將全部土料倒在0.075mm篩上，用水沖洗，直至篩上僅留粒徑大于0.075mm的凈砂為止。試驗步驟含有黏土粒的砂礫土篩析法步驟應按下列步驟進行：稱0.075~2mm土的質量并篩析：將粒徑大于0.075mm的凈砂烘干稱量，準確至0.01g。并應按第2條（3）（4）進行細篩篩析。計算小于0.075mm土的質量：將粒徑大于2mm的土和粒徑為2~0.075mm的土的質量從原取土總質量中減去，即得粒徑小于0.075mm的土的質量。小于0.075mm土的質量檢驗：當粒徑小于0.075mm的試樣質量大于總質量的10%時，應按密度計法或移液管法測定粒徑小于0.075mm的顆粒組成。試驗成果整理1、小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量百分數，應按下式計算：

式中：X——小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分數，%；mA——小于某粒徑的試樣質量，g；mB——當細篩分析時或用密度計法分析時所取試樣質量（粗篩分析時則為試樣總質量），g；ds——粒徑小于2mm或粒徑小于0.075mm的試樣質量占總質量的百分數，%。試驗成果整理顆粒分析試驗記錄表（篩析法）任務單號

試驗者

試驗日期

計算者

烘箱編號

校核者

試樣編號

天平編號

風干土質量=

g小于0.075mm的土占總土質量百分數X=

%2mm篩上土質量=

g小于2mm的土占總土質量百分數X=

%2mm篩下土質量=

g細篩分析時所取試樣質量mB=

g試驗篩編號孔徑/mm累積留篩土質量/g小于某粒徑的試樣質量mA/g小于某粒徑的試樣質量百分數/%小于某孔徑的試樣質量占試樣總質量的百分數X/%

底盤總計

試驗成果整理以小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分數為縱坐標，顆粒粒徑為橫坐標，在單對數坐標上繪制顆粒大小分布曲線。粒徑分布曲線試驗成果整理級配指標不均勻系數和曲率系數：Cu、Ccd60d30d10

Cu：不均勻系數；Cc：曲率系數；d60：限制粒徑，mm，在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質量60%的粒徑；d10：有效粒徑，mm，在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質量10%的粒徑、曲率系數;d30：在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質量30%的粒徑，mm。小結篩分法取代表性試樣砂礫土篩分法含有黏土粒的砂礫土篩分法利用累計曲線發計算砂礫土的級配思考某地基土粒徑不大于20mm，取1000g風干散粒土樣進行篩析試驗，試驗結果列于表1-20中，試分析各粒組含量。篩孔徑/mm10.05.02.01.00.50.250.10.075底盤留篩質量/g1501201001401501401005050篩析試驗結果巖土工程分析評價3.土的物理性質指標土的物理性質指標(三相間的比例關系)土的物理狀態粗粒土的松密程度粘性土的軟硬狀態力學特性表示影響土的三相比例指標對研究土的性質十分重要特點:指標概念簡單，數量很多。要點：名稱、概念或定義、符號、表達式、單位或量綱、常見值或范圍、聯系與區別。什么是土的三相比例？密實程度干濕程度……土的三個組成相的體積和質量上的比例關系定義基本方法：三相草圖法一、土的三相草圖水空氣土VaVwVsVvV質量m—質量V—體積體積a-氣體，s-土粒w-水，v-孔隙一、土的三相草圖三相草圖ma=0mwmsm水空氣土VaVwVsVvV質量體積三相草圖簡單而實用的方法共有九個參數:VVvVsVaVω/msmωmam

二、室內測定的三個物理性質指標土的密度土粒的比重土的含水率WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質量體積1、土的密度定義:土單位體積的質量，有時也稱土的天然密度、濕密度。表達式：

單位：kg/m3

或g/cm3土的密度一般用環刀法測定二、室內測定的三個物理性質指標環刀法重度測定二、室內測定的三個物理性質指標二、室內測定的三個物理性質指標2、土的含水率定義:土中水的質量與土粒質量之比，用百分數表示表達式：

可用烘干法測定，反應土的干濕程度。同類土，w越大，土越軟。注意：其實是含水比，可達到或超過100%。二、室內測定的三個物理性質指標3、土粒比重（土粒的相對密度）定義：土粒的密度與4?C時純蒸餾水的密度的比值。表達式：

單位：無量綱WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm三、計算指標表示土中孔隙含量的指標1、孔隙比定義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比，無量綱。表達式：

WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm三、計算指標表示土中孔隙含量的指標WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm2、孔隙率定義：土中孔隙體積與總體積之比，

用百分數