土方工程施工方案文档格式.docx

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土中水的质量与颗粒质量之比

由试验方法（烘干法）测定

饱和密度

ρsat

土中孔隙完全被水充满时土的密度

由计算求得

饱和重度

γsat

土中孔隙完全被水充满时土的重度

有效重度

γ'

在地下水位以下，土体受到水的浮力作用时土的重度，又称浮重度

孔隙比

e

土中孔隙体积与土粒体积之比

孔隙率

n

土中孔隙体积与土的体积之比

饱和度

Sr

土中水的体积与孔隙体积之比

注：

表中：

W——土的总重力（量）；

Ws——土的固体颗粒的重力（量）；

ρw——蒸馏水的密度，一般取ρw=1t/m3；

γw——水的重度，近似取γw=10kN/m3；

g——重力加速度，取g=10m/s2，其余符号意义见表6-1。

1-2粘性土、砂土的性质指标

粘性土、砂土的性质指标见表6-2、表6-3。

粘性土的可塑性指标表6-2

塑限

wP

土由固态变到塑性状态时的分界含水量

由试验直接测定（通常用“搓条法”进行测定）

液限

wL

土由塑性状态变到流动状态时的分界含水量

由试验直接测定（通常由锥式液限仪来测定）

塑性指数

IP

液限与塑限之差

IP＝wL-wP

由计算求得。

是进行粘土分类的重要指标

液性指标

IL

土的天然含水量与塑限之差对塑性指数之比

是判别粘性土软硬程度的指标

含水比

a

土的天然含水量与液限的比值

a＝w/wL

塑限现场简易测定方法：

在土中逐渐加水，至能用手在毛玻璃上搓成土条，当土条搓到直径3mm时，恰好断裂，此时土条的含水量，即为塑限。

砂土的密实度指标表6-3

试验方法

取土要求

最大干密度

ρdmax

土在最紧密状态下的干质量

击实法

扰动土

最小干密度

ρdmin

土在最松散状态下的干质量

注入法、量筒法

1-3土的力学性质指标

1．压缩系数

土的压缩性通常用压缩系数（或压缩模量）来表示，其值由原状土的压缩试验确定。

压缩系数按下式计算：

（6-1）

式中1000——单位换算系数；

a——土的压缩系数（MPa-1）；

p1、p2——固结压力（kPa）：

e1、e2——相对应于p1、p2时的孔隙比。

评价地基压缩性时，按p1为100kPa，p2为200kPa，相应的压缩系数值以a1-2划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价：

（1）当a1-2＜0.1MPa-1时，为低压缩性土；

（2）当0.1≤a1-2＜0.5MPa-1时，为中压缩性土；

（3）当a1-2≥0.5MPa-1时，为高压缩性土。

2．压缩模量

工程上也常用室内试验求压缩模量Es作为土的压缩性指标。

压缩模量按下式计算：

（6-2）

式中Es——土的压缩模量（MPa）；

e0——土的天然（自重压力下）孔隙比；

a——从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数（MPa-1）。

用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表6-4规定。

地基土按Es值划分压缩性等级的规定表6-4

室内压缩模量Es（MPa）

压缩等级

＜2

特高压缩性

2~4

高压缩性

4.1~7.5

中高压缩性

7.6~11

中压缩性

11.1~15

中低压缩性

＞15

低压缩性

3．抗剪强度

土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度，一般用室内直剪、原位直剪、三轴剪切试验、十字板剪切试验、野外标准贯入、动力触探、静力触探等试验方法进行测定。

它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。

（1）抗剪强度计算

土的抗剪强度一般按下式计算：

τf＝σ·

tgφ＋c（6-3）

式中τf——土的抗剪强度（kPa）；

σ——作用于剪切面上的法向应力（kPa）；

φ——土的内摩擦角（°

），剪切试验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角；

c——土的粘聚力（kPa），剪切试验中土的法向应力为零时的抗剪强度，砂类土c＝0。

（2）土的内摩擦角φ和粘聚力c的求法

同一土样切取不少于4个环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后，用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度τ与法向应力σ的相关直线，直线交τ值的截距却为土的粘聚力c，砂土的c=0，直线的倾斜角即为土的内摩擦角切，见图6-1。

图6-1抗剪强度与法向应力的关系曲线

（a）粘性土；

（b）砂土

4．土的力学性质指标的经验参考数据（表6-5、表6-6）

粘性土力学性质指标的经验数据表6-5

土类

液性指数

（%）

承载力

f

（MPa）

压缩模量

Es

粘聚力

c

（kPa）

内摩擦角

φ

（°

）

一般粘性土

0.55~1.0

0~1.0

15~30

25~45

5~20

100~450

4~15

10~50

15~22

新近代粘性土

0.7~1.2

0.25~1.2

24~36

30~45

6~18

80~140

2~7.5

10~20

7~15

淤泥或淤泥质土

沿海

1~2.0

＞1.0

36~70

30~65

10~25

4~10

5~15

内陆

5~11

20~50

山区

3~8

10~60

红粘土

1.0~1.9

0~0.4

30~50

50~90

＞17

10~32

50~160

30~80

5~10

土的力学指标经验数据范围参考值表6-6

天然含水量

塑限含水量

（kN/m3）

变形模量

E0

砂土

粗砂

0.4~0.5

15~18

20.5

42

46

0.5~0.6

19~22

19.5

40

0.6~0.7

23~25

19.0

38

33

中砂

35

细砂

37

36

28

32

24

粉砂

5

14

3

34

12

2

10

粘性土

粉土

＜9.4

21.0

6

30

18

20.0

27

11

9.5~12.4

7

25

23

16

13

粘质粘土

12.5~15.4

45

15

21

0.7~0.8

26~29

15.5~18.4

22

39

20

0.9~1.0

35~40

18.0

8

18.5~22.4

19

17

9

粘土

22.5~26.4

60

0.9~1.1

17.5

0.8~0.9

30~34

26.5~30.4

18.5

65

2土的基本分类

2-1岩石

岩石按坚硬程度分类见表6-7；

按岩体完整程度划分见表6-8。

岩石坚硬程度的定性划分表6-7

类别

饱和单轴抗压强

度标准值frk（MPa）

定性鉴定

代表性岩石

硬质岩

坚硬岩

frk＞60

锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎；

基本无吸水反应

未风化~微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、硅质砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等

较硬岩

60≥frk＞30

锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎；

有轻微吸水反应

1．微风化的坚硬岩；

2．未风化~微风化的大理岩、板岩、石灰岩、钙质砂岩等

软质岩

较软岩

30≥frk＞15

锤击声不清脆，无回弹，较易击碎；

指甲可刻出印痕

1．中风化的坚硬岩和较硬岩；

2．未风化~微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩等

软岩

15≥frk＞5

锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；

浸水后，可捏成团

1．强风化的坚硬岩和较硬岩；

2．中风化的较软岩；

3．未风化~微风化的泥质砂岩、泥岩等

极软岩

frk≤<

锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎；

1．风化的软岩；

2．全风化的各种岩石；

3．各种半成岩

岩体完整程度的划分表6-8

完整性指数

结构面组数

控制性结构面平均间距（m）

代表性结构类型

完整

＞0.75

1~2

整状结构

较完整

0.75~0.55

2~3

0.4~1.0

块状结构

较破碎

0.55~0.35

＞3

0.2~0.4

镶嵌状结构

破碎

0.35~0.15