习 题

土的干密度越大,土越密实,强度越高,压缩性越低。

2)土的饱和密度ρsat

土的饱和密度ρsat为孔隙完全被水充满时土的密度,公式如下:

3)土的有效密度ρ′

土的有效密度ρ′为地下水位以下,单位体积中土粒的质量与同体积水的质量之差,也称为土的浮密度,公式如下:

土的三相比例指标中的质量密度指标有4个,即土的密度、干密度、饱和密度和有效密度。土的单位体积的重力(即土的密度与重力加速度的乘积)称为土的重力密度,简称重度γ,单位为kN/m3。与之对应,重度指标也有4个,即土的重度γ、干重度γd、饱和重度γsat及力效重度γ′。其定义均以重力代替质量,也就是将所有的密度乘以重力加速度g=9.80665m/s2所得,实用时可近似取10m/s2

同一土的各密度或重度之间,在数值上有如下关系:

ρsat≥ρ≥ρd>ρ′或者γsat≥γ≥γd>γ′

4)土的孔隙比e

土的孔隙比e是指孔隙的体积与土粒体积之比,公式如下:

孔隙比是一个重要的物理性质指标,可以用来评价天然土层的密实程度。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。

5)孔隙率n

孔隙率n是指孔隙的体积与土的总体积之比,用百分数表示,公式如下:

土的孔隙比和孔隙率都是用来表示孔隙体积比值的。相同颗粒形成的土,当其孔隙比和孔隙率不同时,土的密实程度也不同。它们随土的形成过程中所受到的压力、粒径级配和颗粒排列的不同而有很大差异。一般来说,粗粒土的孔隙率小,如砂类土的孔隙率一般在30%左右,细粒土的孔隙率大,如黏性土的孔隙率有时可高达70%。

6)饱和度Sr

土的饱和度Sr是指土孔隙中液体充满的程度,它等于液体所占的体积与孔隙的体积之比,用百分数表示,公式如下:

很显然,干土的Sr=0,饱和土的Sr=100%。通常根据饱和度的大小可以将砂土的湿度分为三种类型:Sr≤50%稍湿,50%<Sr≤80%很湿,Sr>80%饱和。

1.2.3 三相指标的换算

土的三相比例指标之间可以相互换算,根据上述3个试验指标,可以用换算公式求得全部换算指标,也可以用某几个指标换算其他的指标,这种换算关系见表1.2。下面介绍导出换算公式的基本方法。

表1.2 土的三项比例指标换算公式

图1.3 土的三相指标换算图

将图1.2两侧的量值分别除以Vs,同时引入实测指标后,图1.2两侧的量值即如图1.3所示。此时土粒体积Vs=1,则孔隙体积为e,总体积为两部分之和V=1+e。土粒的质量ms=dsρw,水的质量mw=ωdsρw。总质量m=ms+mw=(1+ω)dsρw。于是由各指标定义可得:

以上公式推导中,是以Vs=1作为计算的出发点,也可以用其他量作为单位值进行推导。这是因为三相量的指标都是相对的比例关系,不是量的绝对值,因此在换算中可以根据具体情况决定采用某种方法。

1.3 土的颗粒级配

1.3.1 土粒大小及粒组划分

自然界中土的颗粒大小十分不均匀,性质各异。土颗粒的大小,通常以颗粒直径大小来表示,简称粒径,单位为mm;土粒并非理想的球体。通常为椭球状、针片状、棱角状等不规则形状,因此粒径只是一个相对的、近似的概念,应理解为土粒的等效粒径。土的粒径变化范围极大,大的可达数千毫米以上,小的可小于万分之一毫米,随着粒径的变化,土粒的成分和性质也逐渐发生变化。

自然界中土一般都是由大小不等的土粒混合而组成的,也就是不同大小的土颗粒按不同的比例搭配关系构成某一类土,比例搭配(级配)不一样,则土的性质各异。因此,研究土的颗粒大小组合情况,也是研究土的工程性质一个很重要的方面。所谓土的颗粒大小组合情况,在工程上就是按土颗粒(粒径)大小分组,称为粒组。每个粒组都以土粒直径的两个数值作为其上下限,并给以适当的名称,简言之,粒组就是人为划分的一定的粒径区间,以毫米表示。从土的工程性质角度出发,粒组的划分一般应考虑三个原则:其一,符合粒径变化所引起的质的变化规律,即每个粒组具有相同或相似的成分与性质;其二,与粒组的分析技术条件相适应,即不同大小的土粒可采用不同的适用方法进行分析;其三,粒组界限值力求服从简单的数学规律,以便于记忆与分析,即各粒组界限值是200,20,2mm。这三条中,第一条是最重要的。目前我国现行枟公路土工试验规程枠(JTGE40—2007)对粒组划分方案见表1.3。

表1.3 土的粒组划分方案

粒组划分及详细程度各国并不一致,其中砂粒与粉粒界限值有所不同,有0.075,0.06和0.05mm等三种方案,但本质上差别不大。20世纪80年代以前,我国以0.05mm作为砂粒与粉粒的界限值,与苏联、东欧诸国一致,后经修订改为0.075mm。粉粒与黏粒的界限值也有三种不同的值,即0.005,0.002和0.001mm,土壤学中以0.001mm作为该两组的界限值。小于0.002mm的土粒中很少有未风化矿物,以次生矿物为主;而在0.002~0.005mm土粒中,尚有未风化的原生矿物,所以以0.002mm粒径作为黏、粉粒两组界限值是有一定依据的,并为许多国家所采用。我国的枟土的工程分类标准枠(GB/T50145—2007)多年来采用0.005mm作为该两粒组的界限值,而枟公路土工试验规程枠(JTGE40—2007)仍采用0.002mm作为黏粒和粉粒的界限值,是在工程实际中总结了土的工程性质。

目前,我国广泛应用的粒组划分方案是符合量变到质变的规律的,同时,该方案与现代粒组分析技术及观察技术相适应,如粒径大于200mm的土粒可直接测其粒径大小,粒径大于2mm的土粒,用粗筛分离粒组,用肉眼观察颗粒大小与矿物成分,也可进行岩石的薄片研究;砂粒可用细筛分离粒组,用双目镜观察;粉粒与黏粒可按颗粒在静水中的沉降原理进行分离,并测定各粒组的相对含量;粉粒可用显微镜观察,黏粒常用电子显微镜观察。

1.3.2 粗度成分及其确定方法

土的粒度成分是指干土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示),它可用来描述土的各种不同粒径的分布特征。它是通过土的颗粒分析试验测定的,在土的分类和评价土的工程性质时,常需测定土的粒度成分。目前,颗粒分析的试验方法可分为筛分析方法和静水沉降方法两大类。

(1)筛分法

将风干、分散的代表性土样通过一套筛孔直径与土中各粒组界限值相等的标准筛,称出经过充分过筛后留在各筛盘上的土粒质量,即可求得各粒组的相对百分含量。目前我国采用的标准筛的最小孔径为0.075mm(或0.1mm)。

(2)静水沉降法

首先应将土中集合体分散制成悬液,然后根据不同粒径的土粒在静水中的沉降速度不同的原理,测定细粒组的颗粒级配。土粒在静水中沉降时受到土粒的重力和液体水的阻力两种力的作用,斯托克斯(Stokes)根据这两种力的平衡条件建立了土粒直径与沉降速度的关系,公式如下:

公式1.17中水的密度与水的动力粘滞系数随液体的温度而变化,对于某一种土的悬液来说,当悬液温度不变时,公式中g,ρs,ρw和η均为定值,故为一常数,用A表示,则公式1.17变为:

斯托克斯公式反映的是土粒直径(d)与时间(t)和深度(h)之间的关系,土粒沉降速度与其直径的平方成正比,即大颗粒比小颗粒下沉快得多,利用该公式进行细粒组的测定,是将制备好的悬液(土粒与水)经充分搅拌、停止搅拌后,可测得经某一时间,土粒从悬液表面下沉至某一深度处所对应的颗粒直径,这样就可以将大小不同的土粒分离开来或求小于颗粒径d的颗粒在土中的百分含量。

斯托克斯公式是在下列假定条件下推导出来的:

①悬液的浓度很小,使颗粒相互不碰撞而自由下沉;

②悬液的粘滞系数是常数;

③土粒密度相等;

④土粒呈球形;

⑤土粒直径远大于水分子直径;

⑥沉速很小;

⑦土粒水化膜厚度等于零。

但在实际中除土粒远大于水分子外,其他条件均无法满足,在应用该原理时,必须在试验技术上采用相应的措施,如采用悬液的浓度为1%~3%;总液温度在试验过程中保持不变或者进行温度校正;土粒密度取平均密度;土粒为不规则形状,可引用“等效直径”的概念,所谓“等效直径”是指土粒沉降速度与某一粒径的球形颗粒的沉降速度相等,那么这球形颗粒的直径即为该土粒的等效直径;为保持土粒的沉速较小,一般适用于<0.075(或0.1)mm的土粒。虽然在实验技术上采取了相应的措施,仍不免存在一些误差,但一般均能满足实际生产上的精度要求。

目前测定土的粒度成分的方法有比重计法、虹吸比重瓶法、移液管法。各种方法的仪器设备有其自身特点,但它们的测试原理均建立在斯托克斯定律基础上。

1.3.3 粒度成分表示方法

常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法。

1)表格法

以列表形式直接表达各粒组的百分含量,它用于粒度成分的分类是十分方便的,见表1.4和表1.5。

表1.4 粒度成分的累计百分含量表示法

表1.5 粒度成分分析结果

续表

2)累计曲线

它是一种比较完善的图示方法,通常用半对数纸绘制。横坐标(按对数比例尺)表示某一粒径d;纵坐标表示小于某一粒径的土粒累计百分含量。采用半对数纸,可以把细粒的含量更好地表达清楚。累计曲线可以直观地判断土中各粒组的分布情况。曲线平缓,说明土颗粒大小相差悬殊,土粒不均匀,分选性差,级配良好;曲线较徒,则说明土颗粒大小相差不多,土粒较均匀,分选性较好,级配不良。如图1.4所示,曲线a表示该土绝大部分是由比较均匀的砂粒组成的;曲线b表示该土是由各种粒组的土粒组成,土粒是极不均匀的;曲线c表示该土是由细砂、粉粒和黏粒组成的。

图1.4 粒度成分累计曲线

由累计曲线,可确定两个土粒的级配指标。不均匀系数:曲率系数(或称级配系数):

式中 d10,d30,d60——累计百分含量为10%,30%和60%的粒径;d10称为有效粒径;d60称为限制粒径。

不均匀系数Cu反映大小不同粒组的分布情况。Cu越大,表示土粒大小分布范围越广。一般认为不均匀系数Cu<5时,称为匀粒土,其级配不好;Cu>10时,称为级配良好的土。但实际上仅用单独一个指标Cu来确定土的级配情况是不够的,还必须同时考察累计曲线的整体形状,故需兼顾曲率系数Cc值。曲率系数Cc则是描述累计曲线的分布范围,反映累计曲线的整体形状。当同时满足不均匀系数Cu>5和曲率系数Cc=1~3这两个条件时,土为级配良好的土;如不能同时满足,则为级配不良的土。如图1.4中,a曲线的d60=0.40mm,d30=0.21mm,d10=0.11mm,则可得Cu=3.64,Cc=1.00,即a土样的级配不良或称级配均匀。

3)三角坐标法

三角形坐标法是用来表达三种粒组的含量。三角形坐标法由等边三角形组成,如图1.5所示。几何上已知等边三角形内任意一点到三角形各边的距离之和为一常数,等于三角形之高,即h1+h2+h3=H。如取三角形的高H=100%。h1为黏土颗粒的含量,h2为砂土颗粒的含量,h3为粉土颗粒的含量,则m点即表示土中黏粒、粉土粒及砂粒的百分含量,分别为28.9%,48.7%和22.4%。在道路工程、水利工程中三角坐标法是常用的方法。

图1.5 三角坐标图

1.4 土的工程分类

自然界的土类众多,工程性质各异。土的分类体系就是根据土的工程性质差异将土划分成一定的类别,其目的在于通过一种通用的鉴别标准,将自然界错综复杂的情况予以系统地归纳,以便于在不同土类间做有价值的比较、评价、积累以及学术与经验的交流。不同部门研究问题的出发点不同,使用分类方法各异,目前国内各部门根据各自的用途特点和实践经验,制定了各自的分类方法。在我国,为了统一工程用土的鉴别、定名和描述,同时也便于对土性状作出一般定性的评价,制定了国家标准枟土的工程分类标准枠(GB/T50145—2007)。

目前,国内外有两大类土的工程分类体系,一是建筑工程系统的分类体系,它侧重于把土作为建筑地基和环境,故以原状土为基本对象,因此,对土的分类除考虑土的组成外,很注重土的天然结构性,即土粒连结与空间排列特征,如枟建筑地基基础设计规范枠(GB50007—2011)地基土的分类。二是工程材料系统的分类体系,它侧重于把土作为建筑材料,用于路堤、土坝和填土地基等工程。故以扰动土为基本对象,注重土的组成,不考虑土的天然结构性,如枟土的工程分类标准枠(GB/T50145—2007)工程用土的分类和枟公路土工试验规程枠(JTGE40—2007)的工程分类。

1.4.1 土的工程分类依据

交通部颁布的枟公路土工试验规程枠(JTGE40—2007)所列的分类标准,其分类依据如下:

①土颗粒组成特征;

②土的塑性指标:液限wL、塑限wP和塑性指数IP

③土中有机质存在情况。

1.4.2 土的工程分类

1)土的基本代码

在介绍公路系统及其他有关土质分类方法之前,先应认识和熟悉国内外已基本上通用的表示土类名称的文字代号,具体内容见表1.6。

表1.6 土的成分代号

①土类名称可用一个基本代号表示;

②当由两个基本代号构成时,第一个代号为土的主成分,第二个代号为土的副成分级配或液限。例如:GP为级配不良砾;ML为低液限粉土;SC为黏土质砂。

③由三个基本代号构成时,第一个代号表示土的主成分,第二个代号表示液限的高低(或级配的好坏),第三个代号表示土中所含次要成分。例如:CHG为含砾高液限黏土;CLS为含砂高液限黏土。

2)枟公路土工试验规程枠(JTGE40—2007)的分类标准

枟公路土工试验规程枠(JTGE40—2007)(以下简称“规程”)的分类是根据上述原则,吸收国内外分类体系的优点,结合本系统的工程实践中所取得的试验研究成果,提出了土质统一分类的体系,如图1.6所示。

图1.6 土分类总体系图

现将规程中的巨粒土、粗粒土和细粒土等的分类标准简介如下。

(1)巨粒土分类

试样中巨粒组质量多于总质量50%的土称巨粒土,分类体系如图1.7所示。巨粒组质量多于总质量75%的土称漂(卵)石;巨粒组质量为总质量50%~75%(含75%)的土称漂(卵)石夹土;巨粒组质量为总质量15%~50%(含50%)的土称漂(卵)石质土;巨粒组质量少于总质量15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或细粒上的相应规定分类定名。

图1.7 巨粒土分类体系

注:①巨粒土分类体系中的漂石换成块石,B换成Ba,即构成相应的块石分类体系;
②巨粒土分类体系中的卵石换成小块石,Cb换成Cba,即构成相应的小块石分类体系。

(2)粗粒土分类

①试样中巨粒组土粒质量少于或等于总质量的15%,且巨粒组与粗粒组质量之和多于总质量的50%的土称为粗粒土。

粗粒土中砾粒组质量多于砂粒组质量的土称为砾类土;砾类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类。分类体系如图1.8所示。

砾类土中细粒组质量少于总质量的5%的土称为砾,按下列级配指标定名:

图1.8 砾类土分类体系

注:砾类土分类体系中的砾石换成角砾,G换成Ga,即构成相应的角砾土分类体系。

a.当Cu≥5,Cc=l~3时,称为级配良好砾,记为GW。

b.不同时满足条件①时,称为级配不良砾,记为GP。

砾类土中细粒组质量为总质量5%~15%的土称为含细粒土砾,记为GF。

砾类土中细粒组质量大于总质量的15%,并小于或等于总质量的50%时,按细粒土在塑性图中的位置定名:

a.当细粒土位于塑性图A线以下时,称为粉土质砾,记为GM。

b.当细粒土位于塑性图A线以上时,称为黏土质砾,记为GC。

②粗粒土中砾粒组质量少于或等于砂粒组质量的土称为砂类土。砂类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类。分类体系如图1.9所示。

图1.9 砂粒土分类体系

注:需要时,砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂。
粗砂——粒径大于0.5mm颗粒多于总质量的50%;
中砂——粒径大于0.25mm颗粒多于总质量的50%;
细砂——粒径大于0.075mm颗粒多于总质量的75%。

根据粒径分组由大到小,以首先符合者命名。

砂类土中细粒组质量少于总质量的5%的土称为砂,按下列级配指标定名:

a.当同时满足Cu≥5,Cc=1~3时,称为级配良好砂,记为SW。

b.当不同时满足Cu≥5,Cc=1~3时,称为级配不良砂,记为SP。

砂类土中细粒组质量为总质量的5%~15%(含15%)的土称为含细粒土砂,记为SF。

砂类土中细粒组质量大于总质量的15%并小于或等于总质量的50%时,按细粒土在塑性图中的位置定名:

a.当细粒土位于塑性图A线以下时,称为粉土质砂,记为SM。

b.当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,称为黏土质砂,记为SC。

(3)细粒土分类

试样中细粒组质量多于总质量50%的土称为细粒土,分类体系如图1.10所示。

图1.10 细粒土分类体系

①细粒土应按下列规定划分为细粒土、含粗粒的细粒土和有机质土。

a.细粒土中粗粒组质量少于或等于总质量的25%的土称为粉质土或黏质土。

b.细粒土中粗粒组质量为总质量的25%~50%(含50%)的土称为含粗粒的粉质土或含粗粒的黏质土。

c.试样中有机质含量多于或等于总质量的5%,且少于总质量的10%的土称为有机质土。试样中有机质含量多于或等于10%的土称为有机土。

②细粒土应按塑性图分类。塑性图是以塑性指数Ip为纵坐标、液限wL为横坐标用于细粒土分类的图。本分类的塑性图(图1.11)采用下列液限分区:低液限wL<50;高液限wL≥50。

③细粒土应按其在塑性图中的位置确定土名称:

a.当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,按下列规定定名:

·在B线或B线以右,称为高液限黏土,记为CH;

·在B线以左,Ip=7线以上,称为低液限黏土,记为CL。

b.当细粒土位于塑性图A线以下时,按下列规定定名:

·在B线或B线以右,称为高液限粉土,记为MH;

·在B线以左,Ip=4线以下,称为低液限粉土,记为ML。

c.黏土到粉土过渡区(CL到ML)的土可以按相邻土层的类别考虑细分。

④含粗粒的细粒土先按本规程有关规定确定细粒土部分的名称,再按以下规定最终定名:

图1.11 塑性图

a.当粗粒组中砾粒组质量多于砂粒组质量时,称为含砾细粒土,应在细粒土代号后缀以代号“G”。

b.当粗粒组中砂粒组质量多于或等于砾粒组质量时,称为含砂细粒土,应在细粒土代号后缀以代号“S”。

⑤土中有机质包括未完全分解的动植物残骸和完全分解的无定形物质。后者多呈黑色、青黑色或暗色;有臭味、有弹性和海绵感。用目测、手摸及嗅感判别。

当不能判定时,可采用下列方法:将试样放在105~110℃的烘箱中烘烤,若烘烤24h后试样的液限小于烘烤前的3/4,该试样为有机质土。⑥有机质土应根据图1.11按下列规定定名:a.位于塑性图A线或A线以上时:

·在B线或B线以右,称为有机质高液限黏土,记为CHO;

·在B线以左,Ip=7线以上,称为有机质低液限黏土,记为CLO。b.位于塑性图A线以下:

·在B线或B线以右,称为有机质高液限粉土,记为MHO;

·在B线以左,Ip=4线以下,称为有机质低液限粉土,记为MLO。

c.黏土到粉土过渡区(CL~ML)的土可以按相邻土层的类别考虑细分。

3)枟土的工程分类标准枠(GB/T50145—2007)的分类标准

(1)巨粒类土

巨粒类土依据巨粒含量划分,见表1.7。

表1.7 巨粒类土的分类

土中巨粒组含量(按质量计,巨粒可采用量取颗粒最小断面宽度大于60mm的方法确定)大于75%时,它们在土中所占体积已超过2/3,形成了骨架,对土性状起控制作用,这类土称为巨粒土。应按巨粒组中的何种粒组(漂石或卵石)占优势给予命名。若按某种粒组(漂石或卵石)超过总质量的50%来分类命名,可能会发生某种粒组如卵石含量极少而漂石含量大大超过卵石含量却被命名为卵石的情况;另外从力学性能上说,此种土可能被“降级”使用了,然而从渗透性能上说,此种土却被“升级”使用了,这是不合适的。

土中巨粒组质量大于总质量的50%而不大于75%的土称为混合巨粒土,这时巨粒在土中已起骨架作用,决定着土的主要性状。

土中巨粒组质量大于总质量的15%而不大于50%时,其中土占优势,巨粒部分起骨架作用,部分起充填作用,实为含巨粒的土,统称为巨粒混合土。如有需要,此类土可以根据所含粗粒或细粒的多少进一步细分。

(2)粗粒类土

试样中粗粒组(0.075~60mm)含量大于50%的土称为粗粒类,其分类应符合下列规定:

a.砾粒组含量大于砂粒组含量的土称为砾类土;

b.砾粒组含量不大于砂粒组含量的土称为砂类土。

砾类土和砂类土再按细粒土(<0.075mm)的含量进一步细分。具体细粒含量和其他相关指标见表1.8和表1.9。

表1.8 砾类土的分类

表1.9 砂类土的分类

(3)细粒类土

试样中细粒组(d<0.075mm)含量不小于50%的土为细粒类土。细粒类土应按下列规定划分,并符合表1.10的规定:

①粗粒组含量不大于25%的土称为细粒土;

②粗粒组含量大于25%且不大于50%的土称为含粗粒的细粒;

③有机质含量小于10%且不小于5%的土称为有机质土。

表1.10 细粒土的分类

4)枟建筑地基基础设计规范枠(GB50007—2011)的分类标准

这种分类方法的体系比较简单,按照土颗粒的大小、粒组的土颗粒含量把地基土分成岩石、碎石土、砂土、粉土和黏性土和人工填土。按我国“土的分类标准”,碎石土和砂土属于粗粒土,粉土和黏性土属于细粒土。粗粒土按粒径级配分类,细粒土则按塑性指数分类。

(1)碎石土

粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50%的土属碎石土。根据粒组含量及颗粒形状,可细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。具体见表1.11。

表1.11 碎石土的分类

注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。

(2)砂土

粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过50%的土属砂土。砂土根据粒组含量不同又分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类。具体见表1.12。

表1.12 砂土的分类

注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。

(3)粉土

粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量的50%且塑性指数小于等于10的土属粉土。该类土的工程性质较差,如抗剪强度低、防水性差、黏聚力小等。

(4)黏性土

粒径小于0.075mm的颗粒含量不超过总质量的50%,塑性指数大于10的土属于黏性土。根据塑性指数的大小可细分为黏土和粉质黏土,具体见表1.13。

表1.13 黏性土的分类

(5)淤泥

淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成,其天然含水率大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的黏性土。当天然含水率大于液限而天然孔隙比小于1.5,但大于或等于1.0的黏性土或粉土为淤泥质土。

(6)红黏土

红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性黏土。其液限一般大于50。红黏土经再搬运后仍保留其基本特征,其液限大于45的土为次生红黏土。

(7)人工填土

人工填土根据其组成和成因,可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。

素填土为由碎石土、砂土、粉土、黏性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。

(8)膨胀土

膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性,其自由膨胀率大于或等于40%的黏性土。

(9)湿陷性土

湿陷黄土为浸水后产生附加沉降,其湿陷系数大于或等于0.015的土。

本章小结

土是地壳表层的物质,在长期自然环境作用下,形成大小不等,未经胶结的一切松散物质,根据土粒三相之间有无连结性,大致可分砂类土(砾石、砂)和粘质土两大类。土是由固相、液相和气相组成的三相体,土由于其形成环境不同、土的结构不同、所含矿物成分不同及三相之间组成的比例不同,土的工程性质也随之不同。掌握土的各项物理性质指标的物理意义以及试验方法,相关指标间的换算关系以及土的力学性质的压缩及抗剪强度指标、土的压实性,从工程角度出发综合地评价土的工程性质。

习 题

1.土由哪几部分组成?土中三相比例的变化对土的性质有什么影响?

2.说明土的天然重度、饱和重度、浮重度的物理概念和相互关系,比较同指标的数值大小。

3.土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义是什么?如何从土的颗粒级配曲线形态上、Cu及Cc数值上评价土的工程性质?