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Qinghaicommunicationstechnicalcollege《道路建筑材料》

路基填筑材料----路基填筑土

一、土三相組成1、土的概念2、土體土------是由地殼巖石經風化、剝蝕、搬運、沉積，形成由固體顆粒、液態水和氣體組成的一種集合體。土體------是指建筑場地范圍內不同土層組成的單元體。3、土的三相組成土體中主要有固體顆粒、液態水和填充在孔隙中的氣體組成。注：自然界土體的三相比例會隨時發生變化，由于隨著周圍環境條件的改變而變化。二、土的粒度成分1、土的粒組劃分土的粒度是指土顆粒的大小，用粒徑表示，通常以mm為單位。工程上通常把土粒由粗到細，將每一區段中所包括大小比例相近且工程性質基本相同的顆粒合并為組，稱為粒組。每個粒組的區間常以其粒徑的上、下限給該粒組命名二、土的粒度成分2、土的粒度成分工程上常把組成土的各種大小顆粒的相互比例關系，稱為土的粒度成分（通常以占總質量的百分比計）。各粒組之間的相互搭配關系稱為顆粒級配。3、土的粒度成分分析用指定方法測定土的粒度成分的試驗，稱為土的粒度成分分析。二、土的粒度成分5、粒度成分分析方法我國對于粒徑大于0.075mm的粗粒土，一般采用篩分法直接測定；對于粒徑小于0.075mm的細粒土，用移液管法或密度計法測定；若土中粗細顆粒兼有時，則可聯合使用上述兩種方法。二、土的粒度成分5、粒度成分表示方法表格法：就是粒度成分分析后，按粒徑由大到小劃分的各粒組及其測定的質量百分數，用表格的形式直接表示其顆粒級配情況，在同一表格中可以表示多種土樣的粒度成分分析結果。累計曲線法：通常用半對數坐標繪制。橫坐標表示土粒粒徑di，縱坐標表示小于某一粒徑的質量分數pi，繪制累計曲線圖。曲線平緩,表明土的粒度成分混雜，大小粒組都有，各粒組的相對含量都差不多；曲線坡度較陡,表明土的粒度成分比較單一，斜率最大線段所包括的粒組在土樣中的含量最多，成為具有代表性的粒組。二、土的粒度成分累計曲線用途累計曲線可以直觀地判斷土中各粒組的分布情況；同時累計曲線可確定不均勻系數Cu。和曲率系數Cc這兩個土粒的級配指標。不均勻系數Cu反映土的粗細情況和級配情況。Cu值越大，曲線越平緩，表明土的顆粒大小分布范圍大，土的級配良好；Cu值越小，曲線越陡，表明土的顆粒大小相近，土的級配不良。一般認為不均勻系數Cu＜5時的土為勻粒土，其級配不好；Cu≥5時的土為非勻粒土，其級配良好。但僅用不均勻系數Cu來確定土的級配情況是不夠的，還必須同時考慮曲率系數Cc的大小，Cc值越大，表明土的均勻程度高；反之，均勻程度低。在工程上，常利用累計曲線確定的土粒兩個級配指標來判斷土的級配優劣情況。當同時滿足不均勻系數Cu≥5和曲率系數Cc這兩個條件時，土為級配良好的土；若不能同時滿足，則土為級配不良的土。三、土的物理性質及其指標土的三相關系簡圖三、土的物理性質及其指標1、土粒比重土粒比重是指土粒在105~110℃下烘干至恒重時的質量與4℃時同體積純水質量的比值，它是土的基本物理性質指標之一

三、土的物理性質及其指標2、土的密度土的密度是指土的總質量與土的總體積的比值，單位為g/m3。

這里所說的總質量包括土粒的質量、土孔隙中的水質量和氣體的質量，因氣體質量極小，可視為零。根據土孔隙中水的情況可將土的密度分為天然密度、干密度、飽和密度和水下密度。2、土的密度三、土的物理性質及其指標（1）天然密度天然密度是指在天然狀態下土的單位體積的質量，包括干土粒的質量和孔隙中水的質量，故又稱濕密度，它是土的基本物理性質指標之一

測定土的天然密度，可用環刀法、電動取土器法、蠟封法、灌水法、灌砂法等。其中，環刀法適用于細粒土；電動取土器法適用于硬塑土密度的快速測定；蠟封法適用于易破裂土和形狀不規則的堅硬土；灌水法適用于現場測定粗粒土和巨粒土的密度；灌砂法適用于現場測定細粒土、砂粒土和礫類土的密度。2、土的密度三、土的物理性質及其指標（2）干密度干密度是指干燥狀態下單位土總體積的質量，即土中干土粒的質量與土的總體積之比。

土的干密度實際上是土中完全不含水分的密度。某一土樣干密度的大小，主要取決于土的結構，即土孔隙率的大小影響土的干密度。一般情況下，土的干密度越大，土越密實，孔隙率越小。土的干密度在一定程度上反映了土粒排列的緊密程度，在工程中常用它計算壓實度K，按下式計算，作為人工填土壓實的控制指標。2、土的密度三、土的物理性質及其指標（3）飽和密度飽和密度是指當土的孔隙率中全部用水充滿時的密度。（4）水下密度土的水下密度指在地下水位以下，土體受水的浮力作用時，單位體積土體中土粒的質量扣除土體排開同體積水的質量，又稱為浮密度或浸水密度3、土的含水性指標三、土的物理性質及其指標（1）天然含水率土的天然含水率是指土在105~110℃下烘至恒重時所失去水分的質量和達到恒重時干土質量的比值。（2）飽和含水率土的飽和含水率是指土的孔隙全部被水充滿，達到飽和時的含水率，即土的孔隙中充滿水時水的質量與干土粒質量的比值。含水率的測定方法很多，主要有烘干法、酒精燃燒法和比重法。3、土的含水性指標三、土的物理性質及其指標（3）飽和度土的飽和度是指孔隙中水的體積與孔隙體積之比。4、土的孔隙性指標三、土的物理性質及其指標（1）孔隙率土的孔隙率是指土體中孔隙的體積占總體積的百分比，又稱孔隙度。它表示土中孔隙大小的程度。（2）孔隙比孔隙比是土中孔隙體積與土粒體積的比值，常用小數表示。

土的孔隙比直接反映土的緊密程度，孔隙比越大，土越疏松；孔隙比越小，土越密實。

4、土的孔隙性指標三、土的物理性質及其指標（1）孔隙率（2）孔隙比孔隙率與孔隙比的相互關系

4、土的孔隙性指標三、土的物理性質及其指標（3）砂類土的相對密實度砂類土的相對密實度就是指最大孔隙比和天然孔隙比之差與最大孔隙比和最小孔隙比之差的比值，一般用小數或百分數表示。密實度是反映砂類土松緊狀態的指標，常用相對密實度來表示，也稱為無凝聚性土的相對密實度。四、黏性土的稠度與塑性1、稠度、稠度狀態土的軟硬程度特性稱為稠度。土隨著含水率的增高，從固體狀態變為半固體狀態到可塑狀態轉變為流動狀態，這些不同的物理狀態稱為土的稠度狀態。通常把土的稠度狀態分為固態、半固態、塑態、液態等。黏性土由一種稠度狀態轉變到另一種稠度狀態的分界含水率稱為界限含水率

四、黏性土的稠度與塑性2、界限含水率(1)縮限：黏性土呈半固態不斷蒸發水分，則體積不斷縮小，直到體積不再變化時的界限含水率稱為縮限。(2)塑限：黏性土由半固態轉到可塑狀態的界限含水率稱為塑限。(3)液限：黏性土由可塑狀態轉到流動狀態的界限含水率稱為液限。四、黏性土的稠度與塑性3、塑限指數土的塑性是指土在一定外力作用下可以塑造成任何形狀而不改變其整體性，當外力取消后，在一段時間內仍保持其已變形后的形態而不恢復原狀的性能，也稱為土的可塑性。

4、液性指數黏性土的液性指數又稱相對稠度，是天然含水率和塑限的差值和液限與塑限的差值之比。在公路工程中，常用天然稠度來區分黏性土的狀態，它與液性指數的關系是四、黏性土的稠度與塑性5、天然稠度黏性土的液限和天然含水率的差值與液限和塑限的差值之比，稱為天然稠度。五、土的擊實性1、土的擊實性在工程建設中，經常遇到填土或軟弱地基，為了改善這些土的工程性質，常采用擊實（或夯實）的方法使土變得密實，稱為土的擊實性。使土變密實的方法是指采用人工或機械對土施以夯壓能量（如夯、碾、振動等），使土在短時間內顆粒重新排列緊密，獲得最佳結構，以改善和提髙土的力學性能。擊實是指對土瞬時重復施加一定的機械功使土體變密的過程。五、土的擊實性2、黏性土的擊實特性同一種土樣塑限與土的最佳含水率有一定的內在聯系，根據實踐經驗可知：黏性土的最佳含水率與土的塑限之間的關系是。土中所含黏性土礦物越多、顆粒越細，最佳含水率越大。另外最佳含水率還與擊實功的大小有關。除了含水率、擊實功對土的擊實影響外，土粒級配對擊實效果也有顯著影響，均勻顆粒的土不易擊實，因此在工程建設中，要選擇符合級配要求的土作為路堤填料。五、土的擊實性3、無黏性土的擊實特性無黏性土顆粒較粗，顆粒之間沒有或只有很小的黏聚力，不具有可塑性，多呈單粒結構。無黏性土壓縮性小、透水性高、抗剪強度較大，且含水率的變化對它的性質影響不顯著。工程實踐證明，對于無黏性土的擊實，應該有一定靜荷載與動荷載聯合作用，才能達到較好的擊實性。六、路基填筑材料一般規定

(1)含草皮、生活垃圾、樹根、腐殖質的土嚴禁作為填料。(2)泥炭、淤泥、凍土、強膨脹土、有機質土及易溶鹽超過允許含量的土，不得直接用于填筑路基；需要使用時，必須采取技術措施進行處理，經檢驗滿足設計要求后方可使用。(3)液限大于50%、塑性指數大于26、含水率不適宜直接擊實的細粒土，不得直接作為路堤填料；需要使用時，必須采取技術措施進行處理，經檢驗滿足設計要求后方可使用。(4)粉質土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于冰凍地區的路床及浸水部分的路堤。(5)填料強度和粒徑，應符合《公路路基施工技術規范》JTGF10-2006表4.1.2的規定。1、一般路基填料七、土石路堤填