次

生矿物原生矿物常粒见组矿物卵

砂粒粉粒粘 粒 组 粗

>2m

2~0.05

50~5?m5~1?m中

1~0.1?m细

?0.1?m母岩碎屑 石 英 长 石 云 母 次生二氧化碳

高岭石 伊利石 蒙脱石 倍半氧化物 难溶盐 腐殖质

7. 粒组划分时，界限粒径的物理意义是什么？

答：划分粒组的分界尺寸称为界限粒径，根据界限粒径来进行土的分组。 8. 粘性土颗粒为什么会带电？

答：粘性土颗粒带电的原因有：（1）离解：指晶体表面的某些矿物在水介质中产生离解，离解后阳离子扩散于水中，阳离子留在颗粒表面。（2）吸附作用：指晶体表面的某些矿物把水介质中一些带电荷的离子吸附到颗粒的表面。（3）同象置换：指矿物晶格中高价的阳离子被低价的阳离子置换，产生过剩的未饱和负电荷。

9. 毛细现象对工程有何影响？

答：毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸湿和冻胀等有重要影响。此外，在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分便积聚于靠近地表处而形成盐渍土。

10. 为什么要区分干密度、饱和密度、有效密度？

答：土单位体积中固体颗粒部分的质量称为土的干密度。土孔隙中充满水时的单位体积质量称为土的饱和密度。在地下水位以下单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后，为单位土体积的有效质量。

区分这三种密度有它们各自不同的工程意义，同时也可更好的了解土的三相体系和性质。

11. 土粒的相对密度（比重）与土的相对密实度有何区别？如何根据相对密实度判断砂土的密实程度？

答：土粒相对密度是土的三相比例指标之一，也是在实验室里可直接测定的一个指标，它表示土粒密度（单位体积土粒质量）与4?c时纯水密度之比，也称为土粒比重，用ds表示，其计算表达式为：

ds?msVs?1?w1

式中ms——土粒的质量； Vs——土粒的体积；

?w1——4?c时纯水密度，一般取?w1?1t/m。

土粒的相对密度取决于土的矿物成分和有机质含量，一般土的ds常在2.65~2.75之间。 土的相对密实度是描述砂粒紧密程度的指标，用Dr表示。其计算表达式为：

Dr?emax?eemax?emin3

式中：e——砂土的天然孔隙比； emax——砂土最松状态时的孔隙比； emin——砂土最密实状态时的空隙比。

因为emin?e?emax，所以0?Dr?1。从上式可看出，当e接近emax时，Dr接近0，即土处于较疏松的状态；当e接近emin时，即Dr接近1，即土处于较密实的状态。Dr越大，土越密实。规范根据Dr值的大小将砂土的密实度划分为三种：当0?Dr?0.33时，为松散的；当0.33?Dr?0.67时，为中密的；0.67?Dr?1，为密实的。

12. 什么是粘性土的界限含水量？什么是土的液限、塑限、缩限、塑性指数和液性指数？ 答：粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量，叫做界限含水量。土由可塑状态转到流动状态的界限含水量叫做液限；土由半固态转到可塑状态的界限含水量叫做塑限；土由半固体状态不断蒸发水分，则体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时土的界限含水量叫缩限；塑性指数是指液限和缩限的差值（省去%符号），即土处在可塑状态的含水量变化范围，用符号Ip表示，即：

Ip?wL?wP

液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用符号IL表示，即：

IL?w?wPwL?wP?w?wPIP

13. 什么是土的灵敏度和触变性？其在工程中有何应用？

答：土的灵敏度是以原状土的强度与同一土经重塑后的强度之比来表示的，它反映了土的结构性对强度的影响。土的灵敏度愈高，结构性愈强，受扰动后土的强度降低的越多，所以在基础施工中应注意保护基槽，尽量减少土结构的扰动。

土的触变性是指黏性土结构受到扰动，强度降低，当扰动停止后，土的强度又随时间而逐渐增大，这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质，即为土的触变性。

例如：在黏性土中打桩，可利用土的灵敏度，将桩打入；利用土的触变性，可保证桩的承载力满足要求。

14. 影响土的压实性的主要因素是什么？

答：影响土压实性的主要因素：含水量、压实能量、土的颗粒级配、试验条件等。 15. 什么叫d10、d30、d60、Cc和Cu？如何在级配曲线上求得这些指标？并说明它们各有什么用途？

答：小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d10。小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d30表示。当小于某粒径的的土粒质量累计百分数为60%时，该粒径称为限定粒径d60。d60与d10的比值Cu称为不均匀系数：

Cu?d60d10

曲率系数Cc用下式表示：

d30d10?d602Cc?

不均匀系数Cu反映大小不同的粒组的分布情况。Cu越大表示土粒大小的分布范围越大，其级配越良好，作为填方工程的土料时，则比较容易获得较大的密实度。曲率系数Cc描写的是累计曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。

16. 地下水位以下一原状土样，其w＝28％，ds＝2.70；?＝1.88t/m。当计算其孔

e ?隙比时，如果用公式 ? 1来计算，可得到e?0.838；如果用公式 e ? 来

ds(1?w)?wwdsSr3?计算，则得到e?0.756。请问在这种情况下，应该采用哪个公式，为什么？

答：应该用公式e?ds?w(1?w)?1，e?0.838；不能用公式e?wdsSr?，原因是算得

的e?0.756，是根据地下水位以下土样Sr取100%，实际上，地下水位以下的土样，其饱

和度常常达不到100%，即达不到饱和。

17.为什么要进行土的工程分类？

答：（1）根据土类，可以大致判断土的基本工程特性，并可结合其它因素对地基土做出初步评价。（2）根据土类，可以合理确定不同的研究内容和方法。（3）当土的工程性质不能满足工程要去时，也需要根据土类确定相应的改良和处理方法。 18. 按照规范方法如何对建筑地基土进行分类？

答：作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、粉土、黏性土和人工填土。 19. 为什么细粒土压实时存在最优含水量？

答：当含水量很小时，颗粒表面的水膜很薄，要使颗粒相互移动需要克服很大的粒间阻力，因而需要消耗很大的能量。这种阻力可那来源于毛细压力或者结合水的剪切阻力。随着含水量的增加，水膜加厚，粒间阻力必然减小，水起润滑作用，使土粒易于移动而形成最优的密实排列，压实效果就变好；但当含水量继续增大，以致土中出现了自由水，压实时，孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，势必阻止土粒的靠拢，所以压实效果反而下降。

20. 砂土、粉土、粘性土的工程分类时，采用的指标为什么不一样？

答：影响土的工程性质的三个主要因素是土的三相组成、物理状态、结构性。对粗粒土，其工程性质主要取决于颗粒及其级配。对细粒土，其工程性质主要取决于土的吸附结合水的能力，因而多采用稠度指标来反映。

四、计算题

1. 甲、乙两土样的颗粒分析结果列于下表，试绘制颗粒级配曲线，并确定不均匀系数以评价级配均匀情况。 粒径 （mm） 相对 含量 （％） 甲土 乙土 2~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.l~0.05 0.05~0.02 0.02~0.01 0.001~0.005 0.005~0.002 <0.002 3.0 9.0 24.3 14.2 20.2 5.0 14.8 5.0 10.5 17.1 6.0 32.9 4.1 18.6 2.9 12.4 1. 解：对甲土：Cu?d60d10?0.230.01?23；

对乙土： Cu?d60d10?0.0160.0021?7.57

由于甲土的不均匀系数大于乙土的不均匀系数，所以说明甲土的级配比乙土好。

颗粒级配累积曲线1009080小于某粒径的土重含量％7060甲土504030201001010.1土粒粒径(mm)0.010.001乙土

0.25-0.075 33.5 <0.075 14.1 2. 某无粘性土样的颗粒分析结果列于下表，试定出该土的名称。 粒径（ｍｍ）

2. 解：由表中可以得出：粒径大于2mm的颗粒含量为4.5%，不足50%；粒径大于0.075mm的颗粒为：(100-14.1)%=85.9%，大于50%，所以初定为砂土。

进一步分析，由于粒径大于0.5mm的颗粒含量为（4.5+12.4）%=16.9%，不足50%；粒径大于0.25mm的颗粒含量为（4.5+12.4+35.5）%=52.4%，大于50%；

所以，根据砂土的分类，该砂土为中砂。

3. 某原状土样，经试验测得天然密度??1.67g/cm，含水量为12.9％，土粒比重2.67，求孔隙比e、孔隙率n、饱和度Sr。

3. 解：已知 ??1.67g/cm，w?12.9%，ds?2.67；

e?ds(1?w)?w?1?2.67?1.1291.67?1?0.805；

3310-2 2-0.5 12.4 0.5-0.25 35.5 相对含量（％） 4.5 ?e1?ewdsen??100%??0.8051?0.805?100%?44.6%；

Sr?0.129?2.670.805?0.427。

34. 在某原状土试验中，环刀体积为50cm，湿土样质量0.098kg，烘干后质量为0.078kg，土粒相对密度为2.70。试计算土的天然密度?、干密度?d、饱和密度?sat、有效密度??、天然含水量w、孔隙比e、孔隙率n及饱和度Sr，并比较?、?d、?sat、??的数值大小。

4. 解：根据定义可得：

土的天然密度为：??mV?0.09850?10?6?1.96?10kg/m；

33