【知识点详解】
1. 土的物理性质指标:土的物理性质指标包括三相比例指标,如土粒质量、孔隙体积与总体积的比例。直接测定的指标有土的密度ρ、含水量w、相对密度ds,计算指标则有孔隙比e、孔隙率n、干密度ρd、饱和密度ρsat、有效密度ρ'、饱和度Sr。
2. 塑限、液限和缩限:塑限是土由可塑状态转变为半固态时的含水量,液限是土由流动状态转变为可塑状态的含水量,缩限则是土由半固态转变为固态的含水量。液性指数IL和塑性指数IP可用来表征粘性土的流变性,IP=液限-塑限。
3. 塑性指数对地基土的影响:塑性指数高的土具有较好的可塑性,适用于需要塑造或成型的工程,如砖块制造,而低塑性指数的土则更适合于承载力较高的地基。
4. 土的冻胀性:当土壤冻结时,水分结冰膨胀,导致土体体积增大,这种现象称为冻胀。冻胀性对寒冷地区的建筑物地基稳定性有很大影响。
5. 细粒土分类塑性图的优点:塑性图是一种直观的分类方法,结合液限、塑限等数据,可以快速判断粘性土的工程性质,便于地基设计和施工。
6. 建筑地基岩土分类:根据土的颗粒大小、形状、级配、含水量、孔隙结构等因素,分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
7. 密实度判断方法:对于砂土,通常通过孔隙比e和相对密实度Dr来评估,但这些方法可能无法全面反映土的力学性能。对于碎石土,可以通过野外观察、振动试验等方法判断其密实程度。
8. 土的灵敏度和触变性:灵敏度指土在受到扰动后的强度变化,触变性则是土在应力作用下结构改变导致的体积变化。在工程中,高灵敏度的土需要谨慎处理,以免降低地基的承载能力。
9. 影响土压实性的因素:包括含水量、土粒大小、土的初始密度、机械压实的能量等。
10. 最优含水量和最大干密度:在特定的压实条件下,土的含水量有一个最优值,使得能获得最大的干密度,这对填土工程至关重要。
11. 含水量与干密度的关系:低于最优含水量时,随着含水量增加,土的孔隙被更多水分填充,干密度增加;超过最优含水量,过多的水分使颗粒间的接触减少,干密度反而下降。
12. 土的击实效果:受含水量、颗粒大小、压实能量等因素影响,合适的含水量和能量能使土达到最佳的密实状态。
13. 天然含水量与液性指数:天然含水量不能直接说明粘性土的状态,因为它只反映了水分含量,而液性指数综合了含水量和塑限,更能反映土的可塑性或流动性。
以上内容涵盖了土的物理性质、分类、含水量与密实度的关系、冻胀性、塑性图的应用、地基岩土的工程分类、土的压实性以及相关的试验和工程应用。这些知识点对于理解和处理土木工程中的地基问题至关重要。