华北水利水电学院：《土力学》课程教学资源（PPT课件）第五章 无粘性土的相对密实度

无粘性土的相对密实度和 粘性土的稠度及土的压实性 华北水利水电学院土力学倮程組 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 1 无粘性土的相对密实度和 粘性土的稠度及土的压实性 华北水利水电学院土力学课程组

无粘性土的相对密实度 对无粘性土来说,土体的松密程度对士 的工程性质影响很大。 土的密实程度越高,压缩性越小,其工 程特性越好 土的密实程度越低,压缩性越大,其工 程特性越差。 ●描述土的松紧程度的指标有干密度和孔 隙比,密实度在一定程度上可用其孔隙 比来反映 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 2 无粘性土的相对密实度 ⚫ 对无粘性土来说，土体的松密程度对土 的工程性质影响很大。 ⚫ 土的密实程度越高，压缩性越小，其工 程特性越好； ⚫ 土的密实程度越低，压缩性越大，其工 程特性越差。 ⚫ 描述土的松紧程度的指标有干密度和孔 隙比，密实度在一定程度上可用其孔隙 比来反映

无粘性土的相对密实度 ●无粘性士的孔隙比的范围受士粒的大小 形状和级配的影响很大。因此即便两种 无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明 他们处于同样的状态。 ●在工程上一般用相对密实度D来衡量无 粘性土的松紧程度。它是用无粘性土自 身最松和最密两种极限状态作为判别的 基准。 3 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 3 无粘性土的相对密实度 ⚫ 无粘性土的孔隙比的范围受土粒的大小、 形状和级配的影响很大。因此即便两种 无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明 他们处于同样的状态。 ⚫ 在工程上一般用相对密实度Dr来衡量无 粘性土的松紧程度。它是用无粘性土自 身最松和最密两种极限状态作为判别的 基准

相对密实度D ema无粘性土处于最松状态时的 孔隙比可由其最小干密度换算 定义(理论表达式) en无粘性土处于最密状态时的 孔隙比,可由其最大干密度换算 max e无粘性土的天然孔隙比或填筑 max min 孔隙比 定义(实用表达式) 无粘性土的最大干密度 D.=(P1Pm)Qmpm无粘性的最小干密度 (pm-pmn)无粘性士的天然干密度或填 筑干密度 4 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 4 相对密实度Dr ⚫ 定义（理论表达式） max min max 0 e e e e Dr − − = ⚫ 定义（实用表达式） ( ) ( ) d d d d d d Dr       max min min max − − = emax无粘性土处于最松状态时的 孔隙比，可由其最小干密度换算 emin无粘性土处于最密状态时的 孔隙比，可由其最大干密度换算 e0无粘性土的天然孔隙比或填筑 孔隙比 ρdmax无粘性土的最大干密度 ρdmin无粘性土的最小干密度 ρd无粘性土的天然干密度或填 筑干密度

相对密实度Dn D=1e=em无粘性处于最蜜实的状态 D.=0e=em无粘性土处于最紧密的状态 在工程上,用相对密实度划分无粘性土状态如下: 0<D< 3k<D=33<D 疏松 中密 密实 5 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 5 相对密实度Dr Dr =1 min e = e 无粘性土处于最密实的状态 Dr = 0 max e = e 无粘性土处于最紧密的状态 在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下： 3 0   1 Dr 3 2 3 1  Dr  1 3 2  Dr  疏松 中密 密实

粘性土的稠度 ●定义 指粘性土在某一含水率下对外界引起 的变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最 主要的物理状态指标。 6 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 6 粘性土的稠度 ⚫ 定义： 指粘性土在某一含水率下对外界引起 的变形或破坏的抵抗能力，是粘性土最 主要的物理状态指标

粘性土的稠度 因态半固态,可型态态 彬 P 7 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 7 粘性土的稠度

外力作用可改变其形状,而 不改变其体积,并在外力卸 粘性土的稠度敬后能保持已获得的肤 ○ 流动状态 状态 半固体状态 刚沉积的粘土 本身不能保持其 固体状态 形态,极易流动 体积不再收 水分蒸发,上覆沉积 含水率减小丧失可塑缩,空气进 层厚度增加,含水率 性,在外力作用下,入土体,土 减小,体积收缩 易于发生破裂 的颜色变淡 8 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 8 粘性土的稠度 流动状态 可塑状态 固体状态 半固体状态 刚沉积的粘土， 本身不能保持其 形态，极易流动 外力作用可改变其形状，而 不改变其体积，并在外力卸 除后仍能保持已获得的形状 水分蒸发，上覆沉积 层厚度增加，含水率 减小，体积收缩 含水率减小,丧失可塑 性，在外力作用下， 易于发生破裂 体积不再收 缩，空气进 入土体，土 的颜色变淡

粘性土的稠度 定义 ●粘性土从一种状态转变为另一状态,可用某 界限含水率来区分,稠度界限(阿太堡) Atterberg界限 9 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 9 粘性土的稠度 ⚫ 粘性土从一种状态转变为另一状态，可用某 一界限含水率来区分，稠度界限（阿太堡） Atterberg界限 定义：

粘性土的稠度 液限流动状态与可塑状态的界限含水率,可塑状态的 上限含水率 塑限可塑状态与半固体状态的界限含水率,可塑状态的 下限含水率 P 缩限半固体状态与固体状态的界限含水率,即粘性土随 着含水率的减小而体积开始不变的含水率。 S 10 土力学讲座系列四 2021/2/21

土力学讲座系列四 2021/2/21 10 粘性土的稠度 液限 流动状态与可塑状态的界限含水率，可塑状态的 上限含水率 塑限 可塑状态与半固体状态的界限含水率，可塑状态的 下限含水率 缩限 半固体状态与固体状态的界限含水率，即粘性土随 着含水率的减小而体积开始不变的含水率。 wL wP ws