发布时间 : 星期六 文章土的工程性质 - 图文更新完毕开始阅读6a3d3077551810a6f52486d5
粉土的密实度根据孔隙比划分为密实、中密和稍密，按表2-1-24确定。
粉土密实度分类 表2-1-24 孔 隙 比 e e＜0.75 O.75≤e≤.90 e＞0.90 密 实 度 密 实 中 密 稍 密 注:当有经验时,也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。
（2）黏性土的状态
黏性土的状态（稠度状态）反映了土是处于塑性状态还是其它非塑性状态及其塑性的程度，与黏性土的力学性质有着非常密切的相关性。黏性土状态的判定指标采用液性指数IL:
IL?w?wPw?wP? （2-1-11）
wL?wPIP当土的含水量低于塑限时，土样处于坚硬状态，则液性指数小于0；当土的含水量处于塑限与液限之间时，土样处于塑性状态，则液性指数介于0～1范围内；当土的含水量高于液限时，土样处于流动状态，则液性指数大于1。由于液限和塑限都是根据重塑土样测定的，故并没有反映土的原状结构的影响。实际工程中，保持原状结构的土即使天然含水量高于液限，由于存在结构强度，土并不一定呈流动状态。但若此时的原状结构被破坏，导致结构强度丧失，则土将呈现流动状态。液性指数的公式与砂的相对密度公式非常类似，故可将液性指数理解为相对含水量。但两者的取值范围有差别，砂的相对密度只能在0～1范围内取值，而液性指数的取值不受此限制。
1）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024－85）中黏性土的状态划分
黏性土的状态根据液性指数IL划分为四级，按表2-1-25确定。
黏性土的状态划分表 表2-1-25 分 级 坚硬、半坚硬状态 可塑状态 硬 塑 软 塑 液 性 指 数IL IL＜0 0≤IL＜0.5 0.5≤IL＜1.0 IL≥1.0 流塑状态
2）《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中黏性土的状态划分
黏性土的状态根据液性指数IL划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑等五级，按表2-1-26确定。
黏性土状态分类 表2-1-26 液 性 指 数 IL≤0 0＜IL≤0.25 0.25＜IL≤0.75 状 态 坚 硬 硬 塑 可 塑 液 性 指 数 0.75＜IL≤1 IL＞1 状 态 软 塑 流 塑
（3）土的湿度
1）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024－85）中土的湿度划分
碎石和砂土的潮湿度按土的饱和度S（以小数表示）划分为稍湿、r
潮湿（很湿）、饱和，见表2-1-27。
碎石和砂土潮湿度表 表2-1-27 分 级 稍 湿 潮湿（很湿） 饱 和 饱和度Sr Sr≤0.5 0.5＜Sr≤0.8 Sr＞0.8 2）《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中土的湿度划分 粉土的湿度根据含水量W (%)划分为稍湿、湿、很湿，见表2-1-28。
粉土湿度分类 表2-1-28 含水量W(%) W＜20 20≤W≤30 湿 度 稍湿 湿 很湿 W＞30
3. 土的渗透性
土的渗透性是指土中的自由水能以土的孔隙为通道在重力作用下运动的性质。在公路工程中，常需根据土的渗透性进行设计或控制，防治土体发生渗透破坏。 （1）渗流和达西定律
液体在多孔介质中的流动，包括地下水在土孔隙中的流动，称为渗流。渗流运动定律即达西（H.Darcy）定律是研究地下水运动的最基本且最重要的定律。水文地质学的众多理论以及土力学中的固结理论等都是建立在达西定律的基础上。达西定律可表示为：
v?q?H?k?ki （2-1-12） AL式中 v ——渗流速度(cm/s)；
q ——渗流流量(cm/s)； A ——过水土的截面积(cm)；
2
3
k ——渗透系数(cm/s)；
?H——渗流路径两端的水头差(cm)；
L ——渗流路径长度(cm)；
i ——水力梯度，即沿流程单位长度上的水头损失（水头差）。
达西公式中的渗流速度是以渗流流量除以土的截面积（并非仅孔隙截面积）得到，因而是一假想的平均速度，并不是实际水质点的流速。达西定律表明渗流速度与水力梯度的一次方成正比，见图2-1-12（1），该定律只符合层流的运动。层流和紊流是液体运动的两种形态，当液体的流速较小时，液体质点运动轨迹互不掺混、有规则地向前运动，称为层流；而当液体的流速较大时，液体质点运动轨迹极不规则、相互掺混地向前运动，称为紊流。水力学中根据雷诺数来判别液体运动的形态。通常地下水在土的孔隙或微小裂隙中以不大的速度连续渗透时属层流运动。
达西定律有一定的适用范围，一般适用于中砂、细砂、粉砂等土类的渗流运动，这类土的渗流速度与水力梯度的关系如图2-1-12（1）所示。
黏土中的渗流由于受到结合水的黏滞阻力，不完全符合达西定律，需要进行修正。水力梯度很小时，由于结合水的黏滞阻力，黏土中不发生渗流或渗流速度与水力梯度呈明显的非线性关系；只有当水力梯度大于某一数值时，克服了结合水的黏滞阻力后，才能产生渗流，且渗流速度与水力梯度近似于线性关系。黏土中开始产生渗流时的水力梯度称为黏土的起始水力梯度，其渗流定律可简化表示为式2-1-13，渗流速度与水力梯度的关系如图2-1-12（2）所示。
v?k(i?ib) （2-1-13） 式中 ib——黏土的起始水力梯度。
砾石、卵石等粗颗粒土，只有在较小的水力梯度下，此时流速也