2020年岩土工程师基础知识考点串讲：粘土

　　粘土

　　一、土的组成

　　土是固体颗粒、水与空气的混合物，即三相系。土的颗粒互相联结形成土的骨架。当土骨架中的

　　孔隙全部被水占领时，这种土称为饱和土;当土骨架中的孔隙仅含空气时，称之为干土;三相并存，

　　则称之为湿土。

　　(一)土的固相

　　1.成土矿物

　　原生矿物：石英、长石、云母，吸水能力弱、无塑性。

　　次生矿物：粘土矿物、高岭石、伊利石、蒙脱石、吸水能力强、可胀缩、有塑性。

　　2.粘土矿物的晶体结构

　　硅—氧四面体与铝—氧八面体构成含水铝硅酸盐。

　　3.土粒的大小与土的级配

　　根据土粒的大小将土划分为不同的范围，即粒组。巨粒组：漂石粒、卵石粒;粗粒组：砾粒、砂

　　粒;细粒组：粉粒、粘粒。

　　土的级配：土中各范围粒组中土粒的相对含量。级配良好的土，压实时能达到较高的密实度，故

　　透水性低、强度高、压缩性低。

　　4.颗粒分析试验

　　土的级配曲线有两种：粒径分布曲线(横坐标为土粒粒径，纵坐标为小于某粒径的土粒含量)、粒

　　组频率曲线(横坐标为某粒组平均粒径，纵坐标为该粒组的土粒含量)。

　　从粒径分布曲线可得以下两个参数：不均匀系数和曲率系数。

　　国标规定：对于砾、砂，Cu≥5，且 Cc=1～3，则土的级配良好。

　　(二)土的液相

　　土的液相类型及主要作用力见表 12-38。

　　2.土粒比重 Gs：土粒的质量与 4℃时同体积纯水的质量之比。

　　3.土的含水率 w：土中水的质量与干燥土粒质量之比，百分率。

　　(二)间接指标

　　1.土的孔隙比e0 ：土中孔隙体积与土粒体积之比。

　　2.土的孔隙率 n：土中孔隙体积与土的总体积之比。

　　3.土的饱和度 Sr：土中孔隙体积被水填充的百分数。干土的饱和度为 0，饱和土的饱和度为 100

　　%。

　　4.土的干密度rd 与干重度g d ：这是评定土密度程度的指标。两参数越大，则土越密实，反之越疏松。

　　三、无粘性土的相对密实度、粘性土的稠度与土的压实性

　　1.无粘性土的相对密实度

　　2.粘性土的稠度

　　稠度是指粘性土的干湿程度，或在某一含水率下抵抗外力作用而变形的能力，是粘性土最主要的物理状态指标。

　　在粘性土的状态转变过程中，有三种界限含水率或稠度界限：液限(WL)—流态→可塑状态转变的界限含水率;塑限(WP)—可塑态→半固态转变的界限含水率;缩限(WS)—半固态→固态转变的界限含水率。

　　3.土的压实性影响压实性的因素：

　　(1)含水率：当含水率较小时，土的干密度随含水率增大而提高;当含水率等于最优含水率时，干密度达到最大值;达到最优含水率后，干密度随含水率的增加反而降低。

　　(2)击数。

　　(3)土类与级配：含水率相同时，粘性土的粘粒含量越高或塑性指标越大，则越难以压实;对同一类土，级配良好，则易于压实，反之则不易压实。

　　(4)粗粒含量：粗粒含量过大，则表明土的级配不佳，不易压实。

　　例 6：对于无粘性土的密实状态，可用其相对密实度 Dr 的大小来进行划分，当 Dr=0.7 时，则其密实度为( )。

　　(A)疏松的

　　(B)中密的

　　(C)密实的

　　(D)无法判定

　　答案：(C)