1、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sat土中孔隙完全被水充满时土的密度由计算求得饱和重度sat土中孔隙完全被水充满时土的重度有效重度在地下水位以下,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);w蒸馏水的密度,一般取w=1t/m3;w水的重度,近似取w=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
2、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IPwL-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aw/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dmax土在最紧密状态下的干质量击实法扰
3、动土最小干密度dmin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a1-20.1MPa-1时,为低压缩性土;(2)当0.1a1-20.5MPa-1时,为中压缩性土;(3)当a1-20.5MPa-1
4、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24高压缩性4.17.5中高压缩性7.611中压缩性11.115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
5、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:ftgc (6-3)式中 f土的抗剪强度(kPa );作用于剪切面上的法向应力(kPa);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c0。(2)土的内摩擦角和粘聚力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与法向应力的相关直线,直线交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
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()一般粘性土0.551.001.01530254552010045041510501522新近代粘性土0.71.20.251.2243630456188014027.51020715淤泥或淤泥质土沿海12.01.0367030651025410515内陆5112050山区381060红粘土1.01.900.430505090171032501603080510土
7、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0.40.5151820.542460.50.6192219.5400.60.7232519.03833中砂35细砂3736283224粉砂51433412210粘性土粉土9.421.06301820.027119.512.4725231613粘质粘土12.515.44515210.70.8262915.518.42239200.91.0354018.0818.522.419179粘土22.526.4600.91.117.50.80.9303426.530.418.5652 土的基本分类2-1 岩石岩石
8、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frk60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60frk30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30frk15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15frk5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0.7512整状结构较完整0.750.55230.41.0块状结构较破碎0.550.3530.20.4镶嵌状结构破碎0.350.15
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