发布时间 : 星期日 文章土的工程性质 - 图文更新完毕开始阅读6a3d3077551810a6f52486d5
2. 土的密实度、状态和湿度
（1）粗颗粒土（粉土）的密实度
碎石土、砂土和粉土的密实度反映土颗粒之间排列的紧密程度，与土的力学性质有直接的内在关系，故应重视对土的密实度的合理划分，并尽可能采用定量指标进行评定。
碎石土一般难以甚至无法取样，故不可能采用室内试验方法评定其密实度。碎石土的密实度划分传统上常采用野外鉴别方法，即根据土的骨架颗粒的含量和排列、开挖与钻探的难易程度等来判定，这是一种定性描述方法，比较粗略且带有经验性。《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）中采用按圆锥动力触探锤击数确定碎石土的密实度，属按定量指标进行鉴定的方法。
砂土的密实度可按土的天然孔隙比、相对密度或标准贯入试验锤击数等划分。理论上讲，砂土的孔隙比越小则越密实，但这没有考虑到颗粒级配的因素。颗粒级配不同的砂土，即使具有相同的孔隙比，所处的密实状态也可能不同。
为了同时考虑孔隙比和级配的影响，可采用砂的相对密度（相对密实度）。砂的相对密度按下列公式计算：
或
Dr??dmax(?d??dmin)?d?(?dmax??dmin) （2-1-9）
emax?e0emax?emin （2-1-10）
Dr?式中 Dr ——砂的相对密度； ?dma x——最大干密度（g/cm3）；
?dmi n——最小干密度（g/cm3）； ?d ——天然干密度（g/cm3）； ema x ——最大孔隙比； emi n ——最小孔隙比； e0 ——天然孔隙比。
当砂土的天然孔隙比等于最大孔隙比时，其相对密度等于0，表明砂土处于最松散的状态；而当天然孔隙比等于最小孔隙比时，其相对密度等于1，表明土处于最密实的状态。砂土的相对密度介于0～1之间，则表明土处于不同的密实度。采用砂的相对密度来评定砂土的密实度，从理论上讲考虑了颗粒级配因素，要比直接用孔隙比评价合理些。但采用砂的相对密度也存在不足之处：测定天然孔隙比或天然干密度的原状砂往往难以保证质量，测定最大干密度和最小干密度的试验也易产生人为误差。此外，无论是按天然孔隙比还是按相对密度来评定砂土的密实度，都要采取原状砂样，而地下水位以下的砂层中采取原状砂样常具有一定困难，这就使得这些方法的应用受到限制。
标准贯入试验评定砂土的密实度，属原位测试方法，避免了原状砂样的取样问题，故目前在实际工程中得到广泛应用。
1）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024－85）中土的密实度划分
碎石土的密实程度，根据土的天然骨架和开挖、钻探等难易程度划分为松散、中密和密实，见表2-1-18。
碎石土密实程度划分表 表2-1-18 密实程度 骨架和充填物 多数骨架颗粒不接触而被充填物包裹，充填物松散 天然坡和开挖情况 不能形成陡坎，天然坡接近于粗颗粒的安息角。锹可以挖掘，坑壁易坍塌，从坑壁取出大颗粒后，砂土即塌落 钻探情况 钻进较容易，冲击钻探时，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌 松 散 中 密 骨架颗粒疏天然陡坡不太稳定，或陡坡下堆积钻进较难，冲击钻密不均，部分不物较多，但大于粗颗粒的安息角。镐探时，钻杆、吊锤跳连续，孔隙填可以挖掘，坑壁有掉块现象，从坑壁动不剧烈，孔壁有坍满，充填物中密 取出大颗粒处砂土不易保持凹面形状 塌现象 骨架颗粒交天然陡坡较稳定，坎下堆积物较少。钻进困难，冲击钻错紧贴，孔隙填镐挖掘困难，用撬棍方能松动；坑壁探时，钻杆、吊锤跳满，充填物密实 稳定，从坑壁取出大颗粒后，能保持动剧烈，孔壁较稳定 凹面形状 密 实
砂土的密实度根据砂的相对密度和标准贯入试验锤击数划分，见表2-1-19。
砂土密实度表 表2-1-19 分 级 密 实 中 密 松 散 稍 松 极 松 相对密度Dr Dr≥0.67 0.67＞Dr≥0.33 0.33＞Dr≥0.20 Dr＜0.20 标准贯入锤击数 30～50 10～29 5～9 ＜5 注: 标准贯入锤击数为实测锤击数N的平均值。
2）《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中土的密实度划分 碎石土的密实度根据圆锥动力触探锤击数确定，重型圆锥动力触探按N63.5查表2-1-20，超重型圆锥动力触探按N120查表2-1-21，表中的N63.5和N120均为进行杆长修正后的锤击数。碎石土密实度的野外鉴别可按表2-1-22进行。
碎石土密实度(按N63.5分类) 表2-1-20 重型动力触探锤击数N63.5 密实度 重型动力触探锤击数N63.5 密实度 N63.5≤5 5＜N63.5≤10 松散 稍密 10＜N63.5≤20 N63.5＞20 中密 密实 注: 本表适用于平均粒径等于或小于50mm, 且最大粒径小于100mm
的碎石土。对于平均粒径大于50mm, 或最大粒径大于100mm的 碎石土,可用超重型动力触探或用野外观察鉴别。
碎石土密实度(按N120分类) 表2-1-21 超重型动力触探锤击数N120 密实度 超重型动力触探锤击N120 密实度 N120≤3 3<＜N120≤6 6＜N120≤11 松散 稍密 中密 11＜N120≤14 N120＞14 密实 很密
碎石土密实度野外鉴别 表2-1-22 密实度 松 散 骨架颗粒含量和排列 骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触 骨架颗粒质量等于总质量的60%～70%，呈交错排列，大部分接触 可 挖 性 可 钻 性 锹可以挖掘，井壁易坍钻进较易，钻杆稍塌，从井壁取出大颗粒后，有跳动，孔壁易坍塌 立即塌落 锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，从井壁取出大颗粒处，能保持凹面形状 钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象 钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定 中 密 密 实 骨架颗粒质量大于总锹镐挖掘困难，用撬棍方质量的70%，呈交错排列，能松动，井壁较稳定 连续接触 注: ①骨架颗粒系指与表2-1-15中碎石土分类名称相对应粒径的颗粒； ②密实度应按表列各项特征综合确定。
砂土的密实度根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密和松散，按表2-1-23确定。当用静力触探方法划分砂土密实度时，可根据当地经验确定。
砂土密实度分类 表2-1-23 标准贯入锤击数N N≤10 10＜N≤15 密实度 松散 稍密 标准贯入锤击数N 15＜N≤30 N＞30 密实度 中密 密实