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土的颗粒组成

2020-04-09 21:01

土中各种不同粒径的颗粒按适当的粒径范围分成若干粒组,用各粒组土质量占总质量的百分数来定量说明土的颗粒构成状况。土是由土颗粒、水和气3部分组成的,其中的土颗粒起着骨架的作用,土颗粒的大小及其组成决定着土的工程性质。因此,分析土的颗粒组成是研究和评价土的工程性质的一项基本工作。

划分粒组的分界尺寸称为界限粒径,根据不同的界限粒径可以划分出不同的粒组。中国国家标准GBJ 145—90《土的分类标准》对土的粒组划分(见表),与国际流行的粒组划分标准基本一致。

土的粒组划分表

土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总质量的百分数)称为土的颗粒级配。土的颗粒级配是通过颗粒大小分析试验确定的。粒径大于0.075 mm的粗粒组用筛分法测定,粒径小于0.075 mm的细粒组用比重计法测定。

根据颗粒分析试验成果,可以绘制颗粒级配曲线(见图)。表示粒径的横坐标用对数坐标,纵坐标为小于(或大于)某粒径的土质量累积百分含量。由曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度。较陡的曲线表示粒径大小相差不多,土粒较均匀,级配不良;反之,曲线平缓表示粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,级配良好。

土的颗粒级配曲线图

不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)是反映土颗粒级配的特征指标,可按下式计算:

式中,d10、d30和d60为在粒径分布曲线上粒径累积质量分别占总质量10%、30%和60%的粒径,d10又称为有效粒径,d60为限定粒径,mm。

根据不均匀系数和曲率系数判定粗粒土的级配,当Cu≥5、Cc=1~3时,为级配良好;如不能同时满足以上条件,则为级配不良。

根据土的颗粒组成对土进行分类是十分重要的。不同的土类工程性质不同。基于土颗粒组成的分类体系较多,对不同的工程,应根据性质选用适应的分类标准。

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