吉林大学：《工程地质学基础》课程电子教案（PPT课件）第一章 土的物质组成与结构、构造

第一章 土的物质组成与结构

第一章 土的物质组成与结构

第一节土的粒度成分 1一、粒度成分 ■1.粒径(d)一土颗粒的直径(mm) ■2.粒组一土颗粒按大小相近、性质相似合成的 组叫粒组（粒级）。 ■

第一节 土的粒度成分 ◼ 一、粒度成分 ◼ 1. 粒径（d）－土颗粒的直径（mm） ◼ 2. 粒组－土颗粒按大小相近、性质相似合成的 组叫粒组（粒级）。 ◼

表1-1土的粒组划分方案 粒组统称 粒组名称 粒径d范围(mm) 漂石（块石）粒 d>200 巨粒 卵石（碎石）粒 60≤d≤200 粗砾 20<d≤60 砾粒 细砾 2<ds20 0.5<ds2 粗粒 粗砂 砂粒 中砂 0.25<ds0.5 细砂 0.075<d≤0.25 细粒 粉粒 0.005<d≤0.075 粘粒 d≤0.005 的粒度成分（颗拉级配）是指土中各粒组的相对含量，通常用各粒组占土粒总质量 (千土质量)的百分数表示

表1-1 土的粒组划分方案 粒组统称 粒组名称 粒径d范围（mm） 巨 粒 漂石（块石）粒 d>200 卵石（碎石）粒 60<d≤200 粗粒 砾粒 粗砾 20<d≤60 细砾 2<d≤20 砂粒 粗砂 0.5<d≤2 中砂 0.25<d≤0.5 细砂 0.075<d≤0.25 细粒 粉粒 0.005<d≤0.075 粘粒 d≤0.005 土的粒度成分（颗粒级配）是指土中各粒组的相对含量，通常用各粒组占土粒总质量 （干土质量）的百分数表示

■二、粒度分析 ■测定土中各颗粒直径大小及百分含量的过程 ■主要测试方法： ■筛析法一主要用于粗粒土的粒度分析 ■静水沉淀一主要用于细粒土的粒度分析

◼ 二、粒度分析 ◼ 测定土中各颗粒直径大小及百分含量的过程 ◼ 主要测试方法： ◼ 筛析法－主要用于粗粒土的粒度分析 ◼ 静水沉淀－主要用于细粒土的粒度分析

土的粒度成分表 粒组的百分含量 >2mm 2～0.5mm 0.50.25 mm0.20.075 mm0.075≈0.005mm <0.005mm 21 8 6 22 33 10 10.6 64.5 16.4 8.5 0.8 4.7 68 26.5

土的粒度成分表 粒 组 的 百 分 含 量 ＞2mm 2～0.5mm 0.5～0.25 mm0.2～0.075 mm0.075～0.005mm ＜0.005mm 21 8 6 22 33 10 10.6 64.5 16.4 8.5 0.8 4.7 68 26.5

1.累积曲线 常用的粒度成分的表示方法是累积曲线法，它是一种图示的 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，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量，如 下 图所示。 砂粒 粉粒 粘粒 于某粒径所占质量% 002000002000 a"w0 10 01 001 0001 粒径(m) 图1-1土的累积曲线

1. 累积曲线 常用的粒度成分的表示方法是累积曲线法，它是一种图示的 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，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量，如 下图所示。 图1-1 土的累积曲线

■2.确定相应于某一累积百分含量的粒径 ■有效粒径(d10)：小于某粒径的土粒质量累计百分数 为10%时，相应的粒径称为有效粒径(d10)。 ▣平均粒径d50)：系指土中大于此粒径和小于此粒径的 土的含量均占50% ■限制粒径(d60)或称限定粒径(d60)：当小于某粒径 的土粒质量累计百分数为60%时，该粒径称为控制粒径。 ■d30:小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒 径用d30表示

◼ 2. 确定相应于某一累积百分含量的粒径 ◼ 有效粒径（d10）：小于某粒径的土粒质量累计百分数 为10％时，相应的粒径称为有效粒径（d10）。 ◼ 平均粒径d50）：系指土中大于此粒径和小于此粒径的 土的含量均占50％ ◼ 限制粒径（d60）或称限定粒径（d60）：当小于某粒径 的土粒质量累计百分数为60％时，该粒径称为控制粒径。 ◼ d30：小于某粒径的土粒质量累计百分数为30％时的粒 径用d30表示

3.不均匀系数的确定 ■定义土的不均匀系数为： Cu= d60 ■不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况。越大表示 土粒大小的分布范围越大，颗粒大小越不均匀，其级 配越良好，作为填方工程的土料时，则比较容易获得 较大的密实度。 ■定义土的粒径级配累积曲线的曲率系数为： Cc= do do×dio 曲线系数描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的 整体形状；或称反映累积曲线的斜率是否连续

3. 不均匀系数的确定 ◼ 定义土的不均匀系数为： ◼ 不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况。越大表示 土粒大小的分布范围越大，颗粒大小越不均匀，其级 配越良好，作为填方工程的土料时，则比较容易获得 较大的密实度。 ◼ 定义土的粒径级配累积曲线的曲率系数为： ◼ 曲线系数描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的 整体形状；或称反映累积曲线的斜率是否连续。 10 60 d d Cu = 60 10 2 30 d d d Cc  =

■在一般情况下： ■1)，工程上把Cū≤5的土看作是均粒土，属级配不良； ■Cu>5时，称为不均粒土： ■Cu>10的土属级配良好。 ■2).经验证明，当级配连续时，Cu的范围约为1~3；因 此当Cc3时，均表示级配线不连续。 ■从工程上看： ■Cu≥5且Cc=1~3的土，称为级配良好的土； ■不能同时满足上述两个要求的土，称为级配不良的土

◼ 在一般情况下： ◼ 1).工程上把Cu ≤5的土看作是均粒土，属级配不良； ◼ Cu >5时，称为不均粒土； ◼ Cu >10的土属级配良好。 ◼ 2).经验证明，当级配连续时，Cu的范围约为1～3；因 此当Cc 3时，均表示级配线不连续。 ◼ 从工程上看： ◼ Cu ≥5且Cc＝1～3的土，称为级配良好的土； ◼ 不能同时满足上述两个要求的土，称为级配不良的土

三、土按粒度成分的分类 ■粒度分类一土按粒度成分的分类 ■巨粒土和含巨粒的土： ■巨粒组质量多于总质量15% ■砾类土 ■砾粒组质量多于总质量50% ·砂类土 ■砾粒组质量少于或等于总质量50% ■细粒土 ■细粒组质量多于或等于总质量的50%的土

◼ 粒度分类－土按粒度成分的分类 ◼ 巨粒土和含巨粒的土： ◼ 巨粒组质量多于总质量15% ◼ 砾类土 ◼ 砾粒组质量多于总质量50% ◼ 砂类土 ◼ 砾粒组质量少于或等于总质量50% ◼ 细粒土 ◼ 细粒组质量多于或等于总质量的50%的土 三、土按粒度成分的分类