地质勘查报告识读86.pptx

土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积搬运、沉积形成过程形成过程形成条件形成条件物理力学物理力学性质性质 风化风化岩石岩石地球土土地球影响影响生物风化生物风化物理风化物理风化化学风化化学风化量变量变无粘性土无粘性土原生矿物原生矿物质变质变粘性土粘性土次生矿物次生矿物动植物的活动动植物的活动风化风化有有 机机 质质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎过程中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物新的矿物（2）地质年代地质年代（3）地质构造地质构造 褶皱构造褶皱构造 断裂构造断裂构造 a.节理节理 b.断层断层（4）第四纪沉积物第四纪沉积物 残积物残积物 坡积物坡积物 洪积物洪积物 冲积物冲积物 其他沉积物其他沉积物n土的生成土的生成 土是指覆盖在地球上大部分陆地表面和部分海底的碎散岩石的堆积物（沉积物），是岩石风化后的产物。n土的成因 土的生成过程为：由岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而成。搬运与沉积搬运与沉积残积土无搬运运积土有搬运土土质质较较好好残积土残积土强风化强风化弱风化弱风化微风化微风化母岩体母岩体颗粒表面粗糙颗粒表面粗糙多棱角多棱角粗细不均粗细不均无层理无层理母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物风化所形成的土颗粒，受自然力的作用风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物运积土有搬运风：风：风积土风积土重力重力:坡积土坡积土 流水流水:洪积土洪积土冲积土冲积土湖泊沼泽沉积土湖泊沼泽沉积土海相沉积物海相沉积物冰川冰川:冰积土冰积土土粒粗细不同，性质不均匀土粒粗细不同，性质不均匀有分选性，近粗远细有分选性，近粗远细浑圆度分选性明显，土层交迭浑圆度分选性明显，土层交迭含有机物淤泥，土性差含有机物淤泥，土性差颗粒细，表层松软，土性差颗粒细，表层松软，土性差土粒粗细变化较大，性质不均匀土粒粗细变化较大，性质不均匀颗粒均匀，层厚而不具层理颗粒均匀，层厚而不具层理坡积层坡积层雨雪搬运；不远；逐雨雪搬运；不远；逐步变细；厚度不均步变细；厚度不均洪积层洪积层洪水搬运；山谷出口；洪水搬运；山谷出口；山前平原；山前平原；冲积层冲积层冲击平原；面积冲击平原；面积有时较大有时较大海相沉积层滨海沉积物:卵石、圆砾石、细沙，如海边大陆架浅海沉积物:深小于200m，宽100200m 细砂、粘性土、淤泥、生物化学沉积物陆坡沉积物:深2001000m,宽100200km，有机 质软泥深海沉积物:深大于1000m，深海，有机质软泥湖沼沉积层湖相沉积物：湖边粗粒，湖心淤泥等沼泽沉积物：半腐烂植物，沉积不宜做地基原生矿物原生矿物 石英石英、长石长石、云母云母等次生矿物次生矿物 主要是主要是粘土矿物，包括三种类型粘土矿物，包括三种类型 高岭石高岭石、伊里石伊里石、蒙脱石蒙脱石粘土矿物粘土矿物:由硅片和铝片构成的晶包所组合而成由硅片和铝片构成的晶包所组合而成（5）不良地质作用不良地质作用 岩溶岩溶 滑坡滑坡 崩塌崩塌 泥石流泥石流 采空区采空区 地面沉降地面沉降 地震地震 rock land sliding(bedrock landslide)岩层滑坡顺层滑坡切层滑坡滑动面滑动面2.水文地质水文地质（1）地下水及其埋藏条件地下水及其埋藏条件 上层滞水上层滞水 潜水潜水 承压水承压水（2）地下水的腐蚀性地下水的腐蚀性地下水中硫酸离子地下水中硫酸离子SO42-含量过多时含量过多时:氢离子浓度氢离子浓度(负对数值负对数值)pH0.075 mm)水分法水分法：适用于细粒土：适用于细粒土 (0.075 mm)各粒组的相对含量，用质量百分数来表示各粒组的相对含量，用质量百分数来表示表述方法表述方法 粒径级配累积曲线粒径级配累积曲线密度计法移液管法土中各个粒组的相对含量（各粒组含量占土粒总质量的百分数）。含义：筛下的土粒质量占总质量的百分比。205.02.01.00.50.250.075200g101618242238721009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数小于某粒径之土质量百分数P（）（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径粒径(mm)P%958778665536土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线水分法水分法粒径粒径(mm)(mm)0.050.010.005百分数百分数P(%)P(%)2613.5101009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（）小于某粒径之土质量百分数（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径粒径(mm)土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30d60d10d30CuCc0.33 0.005 0.063662.41特征粒径特征粒径:d60:控制控制粒径粒径d10:有效有效粒径粒径d30;不均匀程度不均匀程度：Cu=d60/d10 连续程度连续程度:Cc=d302/(d60 d10)曲率系数曲率系数 不均匀系数不均匀系数Cu 5,级配不均匀级配不均匀粗细程度粗细程度：用用d50 表示 1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（）小于某粒径之土质量百分数（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径粒径(mm)土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线d60d10d30曲线d60d10d30CuCcL0.33 0.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545斜率斜率:某粒径范围内颗粒的含量某粒径范围内颗粒的含量 陡陡相应粒组质量集中相应粒组质量集中 缓缓-相应粒组含量少相应粒组含量少 平台平台-相应粒组缺乏相应粒组缺乏连续程度连续程度:Cc=d302/(d60 d10)曲率系数曲率系数较大颗粒缺少较大颗粒缺少Cc 减小减小较小颗粒缺少较小颗粒缺少Cc 增大增大C c =1 3,级配连续性好级配连续性好粒径级配粒径级配累积曲线及指标的用途粒径级配累积曲线及指标的用途：1）粒组含量用于土的分类定名粒组含量用于土的分类定名；2）不均匀系数不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：用于判定土的不均匀程度：Cu 5,不均匀土不均匀土；Cu 3 或 Cc 1,级配不连续土级配不连续土4）不均匀系数不均匀系数Cu和和曲率系数曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：用于判定土的级配优劣：如果如果 Cu 5且且 C c =1 3，级配级配 良好的土良好的土；如果如果 Cu 3 或或 Cc 1,级配级配 不良的土不良的土学习情境二：地质勘查报告识读子情境子情境2.3 土的压缩实验土的压缩实验一、一、预备知识预备知识1.土的三相简图土的三相简图2.三相指标的定义三相指标的定义3.三相指标的换算三相指标的换算4.无粘性土密实度分析无粘性土密实度分析2.3 2.3 土的压缩实验土的压缩实验1.三相草图三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积土的物理性质指标认识土的物理性质指标认识 V土的总体积；Va土中气体所占的体积 Vw土中水所占的体积；Vs土中颗粒所占的体积；VV土中孔隙所占的体积；VV=Vw+Va m 土的总质量 mW 土中水的质量；ms土中颗粒的质量。符号含义土的物性与分类土的物性与分类三相草图三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积已知关系五个已知关系五个:共有九个参数共有九个参数:V Vv Vs Va V/ms m ma m剩下三个独立变量剩下三个独立变量三相草图法三相草图法物性指标是比例关系物性指标是比例关系:可假设任一参数为可假设任一参数为1对于饱和土对于饱和土,Va=0剩下两个独立变量实验室测定实验室测定其它指标其它指标是一种简单而实用的方法是一种简单而实用的方法Soil Mechanics2 土粒比重（相对密度）Soil Mechanics2 2 土的物性与分类土的物性与分类3 土的其他物理指标:土的含水量w、密度和土粒的相对密度ds可直接用试验方法测定（试验方法见有关土工试验操作规程），它们是每种土必须测定的基本指标，根据这三个指标，又可导出如下几个物理性质指标。n土的干密度和干重度n土的饱和密度和饱和重度n土的有效重度n土的空隙逼和孔隙率n饱和度2 2 土的物性与分类土的物性与分类n单位体积土体中土颗粒的质量称为干土密度d，即：n 单位体积土颗粒所受到的重力称为干土重度，又称为于土重力密 度，其值等于干土密度乘以重力加速度。即：n饱和土密度是指土孔隙充满水时，单位体积土的质量。n单位体积饱和土所受到的重力称为饱和土重度。1 干土密度与干土重度干土密度与干土重度2 饱和土密度饱和土重度饱和土密度饱和土重度2 2 土的物性与分类土的物性与分类n在地下水位以下，土受到水的浮力作用，单位体积土中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为浮重度，又称有效重度。n土的孔隙率是指土中孔隙体积与土总体积之比的百分率n土中孔隙体积与土颗粒体积之比值称为孔隙比3 土的有效重度4 土的空隙比和空隙率n土的孔隙率和孔隙比是反映土体密实程度的重要物理性质指标。在一般情况，n或e愈大，土愈疏松。反之土愈密实，一般粘性土e在0.41.2之间，砂土e在0309之间，淤泥孔隙比大于1.52 2 土的物性与分类土的物性与分类n 土中水的体积与孔隙体积之比值称为土的饱和度，即n 土的饱和度是反映水填充土孔隙的程度，即反映土潮湿程度的物理性质指标。当St小于0.5时为稍湿的，在0.50.8之间时为很湿的，大于0.8时为饱和的，如St=1.0时，则土处于完全饱和状态。5 土的饱和度2 2 土的物性与分类土的物性与分类Soil Mechanics3 基本指标和其他指标的关系2 2 土的物性与分类土的物性与分类Soil Mechanics2 2 土的物性与分类土的物性与分类 标准贯入试验（Standard Penetration Test）标准贯入数 N63.5 锤 重：63.5kg 落 距：760mm 打入深度：300mm土的物性与分类土的物性与分类土的物理状态土的物理状态3.用标准贯入试验划用标准贯入试验划 分密实度分密实度参考教材土的压实性土的压实性1 土的压实原理土的压实原理n含水量与压实的关系含水量与压实的关系：含水量太多、太少均不：含水量太多、太少均不能压实，适当时可压实。能压实，适当时可压实。n 原理原理：含水量小时，土粒周围的水膜薄，分子：含水量小时，土粒周围的水膜薄，分子吸引力；含水量适当增大时，结合水膜变厚，吸引力；含水量适当增大时，结合水膜变厚，土粒间的连接力变弱；再大时，短时水不易排土粒间的连接力变弱；再大时，短时水不易排出。出。n最优含水量最优含水量：使得土的压实效果最好的含水量。：使得土的压实效果最好的含水量。2 2 影响压实效果的因素影响压实效果的因素 3 3 压实性填土质量标准压实性填土质量标准 1 1）.压实功压实功2 2）.含水量含水量 3 3）.铺土厚度铺土厚度4 4）.颗粒级配颗粒级配压实标准：压实标准：压实系数压实系数4.无粘性土密实度分析无粘性土密实度分析（1）碎石土的密实度）碎石土的密实度（2）砂土的密实度）砂土的密实度 用空隙比用空隙比e为标准为标准 以相对密实度以相对密实度Dr为标准为标准 以标准贯入试验以标准贯入试验N为标准为标准（3）粉土的密实度）粉土的密实度二、二、土的压缩试验与分析土的压缩试验与分析1 试验目的与计算原理试验目的与计算原理2 仪器设备仪器设备3 操作步骤操作步骤求压缩系数求压缩系数a1-2时，统一规定：时，统一规定：P1=100KPa，P2=200KPa。可以用。可以用压缩系数压缩系数a1-2来判断土的压缩性：来判断土的压缩性：若若a1-2 0.1MPa-1，为低压缩性；，为低压缩性；0.1MPa-1a1-20.5MPa-1，为中，为中压缩性；压缩性；a1-20.5MPa-1，为高压缩性。，为高压缩性。2.6.1塑限与液限塑限与液限子情境子情境2.4 2.4 黏性土的液塑限联合测定实验黏性土的液塑限联合测定实验粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态也称也称稠度状态稠度状态2.6 粘粘土的物理状态土的物理状态稠度状态与含水量有关稠度状态与含水量有关粘性土粘性土含水量含水量较硬较硬变软变软流动流动塑限塑限p液限液限l2 2 土的物性与分类土的物性与分类二二.物理状态指标物理状态指标稠度界限稠度界限2.6 土的物理状态土的物理状态粘性土的稠度反映土中水的形态粘性土的稠度反映土中水的形态固态或固态或半固态半固态塑态塑态 流态流态 强结合水膜最大强结合水膜最大出现自由水出现自由水强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水稠度状态稠度状态含水量含水量土中水的形态土中水的形态w颗 粒水VsVs+Va固态wLwPws缩限塑限液限半固态可塑态液态wVO阿特堡界限(Atterberg limit)2.粘性土的稠度和可塑性2.6 粘性土的物理指标粘性土的物理指标粘性土的特性：比表面积、含水量、状态、界限含水量1 塑限与液限n粘性土由流塑状态转变为可塑状态的分界含水量称为液限WL；n由可塑状态转变为半固态的分界含水量称为塑限WP；n若粘性士的含水量进一步减小，土的体积也不断减小，直至土的体积不再减小时的界限含水量称为缩限，用WS表示。2 2 土的物性与分类土的物性与分类WsWpWL吸附结合水的能力；粘性大小；大致反映粘土颗粒含量吸附结合水的能力；粘性大小；大致反映粘土颗粒含量 塑性指数塑性指数常作为细粒土工程分类的依据常作为细粒土工程分类的依据2.6.3 塑性指标和液性指标1 塑性指数：液限与塑限之差，反映可塑性范围。Ip10 粉土粉土10Ip 17 粘土粘土相对稠度相对稠度2 2 土的物性与分类土的物性与分类二二.物理状态指标物理状态指标2.6 土的物理状态土的物理状态对于对于不同的粘土，含水量相同，稠度可能不同稠度可能不同液性指数液性指数不同的粘土，p、l 大小不同定义：定义：wpwwlIL1坚硬状态坚硬状态可塑状态可塑状态流流 态态0.00 0.250.25-0.750.75 1.00硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑2 液性指数：判断粘性土软硬程度的指数，叫做稠度液性指数：判断粘性土软硬程度的指数，叫做稠度例题分析n例题：某土样天然含水量为46.2，塑限为22.9，液限为42.4。试确定图的名称和状态。粘性土粉质粘土粘土粉土2 2 土的物性与分类土的物性与分类1.2.4土的压实性1 土的压实原理n含水量与压实的关系：含水量太多、太少均不能压实，适当时可压实。n 原理：含水量小时，土粒周围的水膜薄，分子吸引力；含水量适当增大时，结合水膜变厚，土粒间的连接力变弱；再大时，短时水不易排出。n最优含水量：使得土的压实效果最好的含水量。2 2 影响压实效果的因素影响压实效果的因素 3 3 压实性填土质量标准压实性填土质量标准 1 1）.压实功压实功2 2）.含水量含水量 3 3）.铺土厚度铺土厚度4 4）.颗粒级配颗粒级配压实标准：压实标准：压实系数压实系数学习情境二：地质勘查报告识读一、一、预备知识预备知识1.土的结构与构造土的结构与构造2.土的抗剪强度及剪切破坏的本质土的抗剪强度及剪切破坏的本质（1）无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度（2 2）粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度二、学习任务二、学习任务土的直剪实验与分析土的直剪实验与分析1.1.试验目的试验目的2.2.仪器设备仪器设备3.3.操作步骤操作步骤4.4.试验成果整理试验成果整理2.5 2.5 子情境子情境 土的直剪实验与分析土的直剪实验与分析1 1 土的结构土的结构单粒结构单粒结构粗颗粒土粗颗粒土,在沉积过程中在沉积过程中,每一个颗粒在每一个颗粒在自重自重作用下单独下沉作用下单独下沉并达到稳定状并达到稳定状态。态。工程性质最好。工程性质最好。蜂窝结构蜂窝结构（0.05mm0.005mm）n主要由粉粒组成的土的结构形式。主要由粉粒组成的土的结构形式。较较细细的的土土颗颗粒粒，在在水水中中单单个个下下沉沉,碰碰到到已已沉沉积积的的土土粒粒,因因土土粒粒之间的之间的分子引力分子引力大于土粒自重而被吸引不再下沉。大于土粒自重而被吸引不再下沉。依次一粒粒被吸引，形成具有很大孔隙的蜂窝状结构。依次一粒粒被吸引，形成具有很大孔隙的蜂窝状结构。受扰动时会导致结构的破坏，不可用作天然地基。受扰动时会导致结构的破坏，不可用作天然地基。土粒之间的相互排土粒之间的相互排列和联结形式列和联结形式1.土的结构与构造土的结构与构造絮状结构絮状结构（粒径（粒径0.005mm）是由粘粒集合体组成的结构形式。是由粘粒集合体组成的结构形式。粒径极细的粘土颗粒在水中长期悬浮运动粒径极细的粘土颗粒在水中长期悬浮运动,会相互会相互碰撞吸引碰撞吸引（电解），逐渐形成小链环状的土集粒，使质量增大而下（电解），逐渐形成小链环状的土集粒，使质量增大而下沉；当一个小链环碰到另一个链环时相互吸引，不断扩大沉；当一个小链环碰到另一个链环时相互吸引，不断扩大形成大链环状，称为絮状结构。形成大链环状，称为絮状结构。被扰动时会导致天然结构的破坏，不可用作天然地基。被扰动时会导致天然结构的破坏，不可用作天然地基。2 2 土的物性与分类土的物性与分类 同同一一土土层层中中物物质质成成分分和和颗颗粒粒大大小小等等相相近近的的各各部部分分之之间间相相互互关系关系的特征称为土的构造。的特征称为土的构造。层层理理构构造造：土土层层由由不不同同的的颜颜色色或或不不同同的的粒粒径径的的土土组组成成层层理，一层一层互相平行。理，一层一层互相平行。分散构造分散构造：土层中的土粒分布均匀，性质相近。：土层中的土粒分布均匀，性质相近。多见于无粘结的砂、砾石、卵石等厚层土中，属各向同多见于无粘结的砂、砾石、卵石等厚层土中，属各向同性体。性体。通常通常分散构造的工程性质最好。分散构造的工程性质最好。裂裂隙隙结结构构：土土体体被被许许多多不不连连续续的的小小裂裂隙隙所所分分割割，在在裂裂隙隙中常充填有各种盐类的沉淀物。中常充填有各种盐类的沉淀物。2.土的构造：定义：分类：O z+zx-xz x2 1 3rR+-1 2.2.土的抗剪强度及剪切破坏的本质土的抗剪强度及剪切破坏的本质 应力莫尔圆应力莫尔圆大主应力：大主应力：小主应力小主应力:圆心：圆心：半径：半径：z z按顺时针方向旋转按顺时针方向旋转x x按顺时针方向旋转按顺时针方向旋转莫尔圆：代表一个土单元的应力状态；圆莫尔圆：代表一个土单元的应力状态；圆周上一点代表一个面上的两个应力周上一点代表一个面上的两个应力 与与 PSTAc c 粘聚力粘聚力 内摩擦角内摩擦角 f：土的抗剪强度土的抗剪强度 tg：摩擦强度摩擦强度-正比于压力正比于压力 c：粘聚强度粘聚强度-与所受压力无关与所受压力无关固定滑裂面固定滑裂面一般应力状态如何判断一般应力状态如何判断是否破坏？是否破坏？借助于莫尔圆借助于莫尔圆3.3.极限平衡应力状态极限平衡应力状态极限平衡应力状态：极限平衡应力状态：有一对面上的应力状态达到有一对面上的应力状态达到 =f f土的强度包线：土的强度包线：所有达到极限平衡状态的莫尔园的公切线。所有达到极限平衡状态的莫尔园的公切线。f3.3.极限平衡应力状态极限平衡应力状态 f强度包线以内：强度包线以内：下任何一个面下任何一个面上的一对应力上的一对应力 与与 都没有达都没有达到破坏包线，不破坏；到破坏包线，不破坏；与破坏包线相切：与破坏包线相切：有一个面上有一个面上的应力达到破坏；的应力达到破坏；与破坏包线相交：与破坏包线相交：有一些平面有一些平面上的应力超过强度；不可能发上的应力超过强度；不可能发生。生。莫尔莫尔库仑强度理论库仑强度理论（1 1）土单元的某一个平面上的抗剪强度）土单元的某一个平面上的抗剪强度 f f是该面上作用的法向应是该面上作用的法向应力力 的单值函数的单值函数,f f=f(=f()（莫尔：（莫尔：19001900年）年）（2 2）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似 f f =c c+tgtg（3 3）某土单元的任一个平面上）某土单元的任一个平面上 =f f ，该单元就达到了极限平，该单元就达到了极限平衡应力状态衡应力状态PSTA=100KPa S=200KPa=300KPa Oc 一、室内试验一、室内试验1.1.直剪试验直剪试验通过控制剪切速率通过控制剪切速率来近似模拟排水条来近似模拟排水条件件1.1.固结慢剪：固结慢剪：施加正应力施加正应力-充分固结充分固结慢慢施加剪应力慢慢施加剪应力-小于小于0.02mm/0.02mm/分，分，以保证无超静孔压以保证无超静孔压2.2.固结快剪固结快剪施加正应力施加正应力-充分固结充分固结在在3-53-5分钟内剪切破坏分钟内剪切破坏3.3.快剪快剪施加正应力后施加正应力后立即剪切立即剪切3-53-5分钟内剪切破坏分钟内剪切破坏二、学习任务二、学习任务土的直剪实验与分析土的直剪实验与分析室内试验室内试验1.1.直剪试验直剪试验PSTAl 设备简单，操作方便设备简单，操作方便l 结果便于整理结果便于整理l 测试时间短测试时间短优点优点l 试样应力状态复杂试样应力状态复杂l 应变不均匀应变不均匀l 不能控制排水条件不能控制排水条件l 剪切面固定剪切面固定缺点缺点分析分析PSTA类似试验：类似试验：环剪试验环剪试验单剪试验单剪试验实验步骤实验步骤 切取试样切取试样 安装试样：安装试样：移动传动装置移动传动装置 每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。在教每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。在教学上，可取四个垂直压力分别为学上，可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。施加垂直压力施加垂直压力 变形稳定变形稳定 拔出固定销钉拔出固定销钉 拆卸试样拆卸试样 学习情境二：地基勘察报告分析一、地基承载力的概念二、工程地质勘查方法三、报告识读1.三相草图三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积1.2.1 土的物理性质指标认识土的物理性质指标认识 V土的总体积；Va土中气体所占的体积 Vw土中水所占的体积；Vs土中颗粒所占的体积；VV土中孔隙所占的体积；VV=Vw+Va m 土的总质量 mW 土中水的质量；ms土中颗粒的质量。符号含义2 2 土的物性与分类土的物性与分类三相草图三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积已知关系五个已知关系五个:共有九个参数共有九个参数:V Vv Vs Va V/ms m ma m剩下三个独立变量剩下三个独立变量三相草图法三相草图法物性指标是比例关系物性指标是比例关系:可假设任一参数为可假设任一参数为1对于饱和土对于饱和土,Va=0剩下两个独立变量实验室测定实验室测定其它指标其它指标是一种简单而实用的方法是一种简单而实用的方法Soil Mechanics2 土粒比重（相对密度）Soil Mechanics2 2 土的物性与分类土的物性与分类3 土的其他物理指标:土的含水量w、密度和土粒的相对密度ds可直接用试验方法测定（试验方法见有关土工试验操作规程），它们是每种土必须测定的基本指标，根据这三个指标，又可导出如下几个物理性质指标。n土的干密度和干重度n土的饱和密度和饱和重度n土的有效重度n土的空隙逼和孔隙率n饱和度2 2 土的物性与分类土的物性与分类n单位体积土体中土颗粒的质量称为干土密度d，即：n 单位体积土颗粒所受到的重力称为干土重度，又称为于土重力密 度，其值等于干土密度乘以重力加速度。即：n饱和土密度是指土孔隙充满水时，单位体积土的质量。n单位体积饱和土所受到的重力称为饱和土重度。1 干土密度与干土重度2 饱和土密度饱和土重度2 2 土的物性与分类土的物性与分类n在地下水位以下，土受到水的浮力作用，单位体积土中，土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为浮重度，又称有效重度。n土的孔隙率是指土中孔隙体积与土总体积之比的百分率n土中孔隙体积与土颗粒体积之比值称为孔隙比3 土的有效重度4 土的空隙比和空隙率n土的孔隙率和孔隙比是反映土体密实程度的重要物理性质指标。在一般情况，n或e愈大，土愈疏松。反之土愈密实，一般粘性土e在0.41.2之间，砂土e在0309之间，淤泥孔隙比大于1.52 2 土的物性与分类土的物性与分类n 土中水的体积与孔隙体积之比值称为土的饱和度，即n 土的饱和度是反映水填充土孔隙的程度，即反映土潮湿程度的物理性质指标。当St小于0.5时为稍湿的，在0.50.8之间时为很湿的，大于0.8时为饱和的，如St=1.0时，则土处于完全饱和状态。5 土的饱和度2 2 土的物性与分类土的物性与分类Soil Mechanics3 基本指标和其他指标的关系2 2 土的物性与分类土的物性与分类Soil Mechanics2 2 土的物性与分类土的物性与分类建筑地基基础设计规范(GB 500072002)规定：地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算、并结合实践经验等方法综合确定。通常地基承载力特征值由勘察单位提供。fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)fa修正后的地基承载力特征值(kPa)；fak地基承载力特征值，按前述原则确定，一般由勘察单位提供(kPa)；b,d基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度(kNm3)；b基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；m基底底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度(kNm3)d基础埋置深度(m)1 1 地基承载力的概念地基承载力的概念 岩土工程勘察是根据建设工程的要求，查明、分析、评价建岩土工程勘察是根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。活动。建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行，一般划分为：建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行，一般划分为：可行性研究勘察可行性研究勘察(或称选择场址勘察或称选择场址勘察)。应符合选择场地方。应符合选择场地方案的要求，对拟地的稳定性或适宜性作出评价。案的要求，对拟地的稳定性或适宜性作出评价。初步勘察。应符合初步设计的要求，对场地内拟建建筑地初步勘察。应符合初步设计的要求，对场地内拟建建筑地段的稳定性作出评价。段的稳定性作出评价。详细勘察。应符合施工图设计的要求，对建筑地基作出岩详细勘察。应符合施工图设计的要求，对建筑地基作出岩土工程评价。土工程评价。施工勘察。对场地条件复杂或有特殊要求的工程宜进行施施工勘察。对场地条件复杂或有特殊要求的工程宜进行施工勘察，以解决中的工程地质问题工勘察，以解决中的工程地质问题 2 地基勘察的基本概念地基勘察的基本概念1 1 复杂程度，可分为三个场地等级复杂程度，可分为三个场地等级 2 2 场地复杂程度，可分为三个场地等级场地复杂程度，可分为三个场地等级 3 3 地基复杂程度，可分为三个地基等级地基复杂程度，可分为三个地基等级 4 4 工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，按下列条件划分岩土工程勘察等杂程度等级，按下列条件划分岩土工程勘察等级级 3 岩土工程勘察等级岩土工程勘察等级（1）勘探方法 坑探 钻探 触探 地球物理勘探（2）室内试验 室内试验项目应根据岩土类别、工程类型、工程分析计算要求确定。如对黏性土、粉土一般应进行天然密度、天然含水量、土粒相对密度、液限、塑限、压缩系数及抗剪强度(采用三轴仪或直剪仪)试验。（3）原位测试 原位测验包括静载荷试验、旁压试验、十字板剪切试验、土的现场直接剪切试验、地基土的动参数测定、触探试验等。4 4 勘探方法勘探方法2 2 土的物性与分类土的物性与分类2 2 土的物性与分类土的物性与分类