第一章土的物理性质及工程分类 主要内容 ●§1.1土的组成与土的结构构造 ●§1.2土的物理性质指标 §1.3土的物理状态指标 §1.4土(岩)的工程分类 §1.5土的压实性
第一章 土的物理性质及工程分类 ⚫§1.1土的组成与土的结构构造 ⚫§1.2土的物理性质指标 ⚫§1.3土的物理状态指标 ⚫§1.4土(岩)的工程分类 ⚫§1.5土的压实性 主要内容
土的物理性质概迷 风化(物理 化学)作用 沉积大小、形状和 岩石破碎化 若石 成分都不相同 学成分改变 的松散颗粒集 体(二) 土中颗粒的大小、成分及三相 彐了相 之间的相互作用和比例关系, 气相反映出土的不同性质
土的物理性质概述 岩石 风化(物理、 化学)作用 岩石破碎 化 学成分改变 搬运 沉积 大小、形状和 成分都不相同 的松散颗粒集 合体(土) 土 固相 液相 气相 土中颗粒的大小、成分及三相 之间的相互作用和比例关系, 反映出土的不同性质
§1.1土的组成及其结构与构造 、土的固相 土粒的大小、相关矿物成分以及大小搭配情况 对土的物理力学性质有明显影响 1土的颗粒级配 工程上将各种不同的土粒按其粒径范围,划分为 若干粒组,为了表示土粒的大小及组成情况,通 常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组占土粒 总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配 筛分法:适用于0.075mm≤d60mm 试验方法 比重计法适用于d<0.075mm
§1.1 土的组成及其结构与构造 ⚫一、土的固相 土粒的大小、相关矿物成分以及大小搭配情况 对土的物理力学性质有明显影响 1.土的颗粒级配 工程上将各种不同的土粒按其粒径范围,划分为 若干粒组,为了表示土粒的大小及组成情况,通 常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组占土粒 总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配 试验方法 筛分法:适用于0.075mm≤d≤60mm 比重计法:适用于d<0.075mm
份法 用一套孔径不同的筛子,按 从上至下筛孔逐渐减小放置 将事先称过质量的烘千土样 过筛,称出留在各筛上的土 质量,然后计算其占总土粒 质量的百分数
筛分法 用一套孔径不同的筛子,按 从上至下筛孔逐渐减小放置。 将事先称过质量的烘干土样 过筛,称出留在各筛上的土 质量,然后计算其占总土粒 质量的百分数
级配曲线 袋小小于某粒径的土粒含量百分比横坐 标表示土粒的粒径(对数坐标) 租粒组 细粒组 或碎石 圆砾或角砾 砂粒 粉粒 100 日小[中 粗 细极细粗 细 90 啊啊十轻妞帐H女 20 70 30 50 d=084dl=0.14 50 k=d_08460 60 0.14 如+梨帐中长 30 20 80 10 100 R器R58888昌8器器 土粒粒径mm)
颗粒粒径级配曲线 纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐 标表示土粒的粒径(对数坐标)
颗粒级配的描述 工程上常用不均匀系 曲率系数C描述颗粒级 数C描述颗粒级配的 配曲线整体形态,表明 不均匀程度 某粒组是否缺失情况 60 30 1 O 10060 10、d30、d6小于某粒径的 土粒含量为10%、30%和 60%时所对应的粒径 C愈大,表示土粒愈不均对于砾类土或砂类士,同时满 匀。工程上把C10良好级配砂或良好级配砾 的土视为级配良好的士
颗粒级配的描述 工程上常用不均匀系 数Cu描述颗粒级配的 不均匀程度 10 60 d d Cu = d10、d30、d60小于某粒径的 土粒含量为10%、 30%和 60%时所对应的粒径 Cu愈大,表示土粒愈不均 匀。工程上把Cu <5的土视 为级配不良的土; Cu >10 的土视为级配良好的土 曲率系数Cc描述颗粒级 配曲线整体形态,表明 某粒组是否缺失情况 10 60 2 30 d d d Cc = 对于砾类土或砂类土,同时满 足Cu ≥5和Cc =1~3时,定名为 良好级配砂或良好级配砾
2土粒的矿物成分 矿物成分取决于母岩的矿物成分和风化作用 原生矿物:由岩石经过物理风化形成,其矿物成分与 母岩相同 例:石英、云母、长石等 特征:矿物成分的性质较稳定,由其组成的土具 有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点 次生矿物:岩石经化学风化后所形成的新的矿物,其 成分与母岩不相同 例:粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等 特征:性质较不稳定,具有较强的亲水性,遇水 易膨胀的特点
2.土粒的矿物成分 矿物成分取决于母岩的矿物成分和风化作用 原生矿物:由岩石经过物理风化形成,其矿物成分与 母岩相同 次生矿物:岩石经化学风化后所形成的新的矿物,其 成分与母岩不相同 例:石英、云母、长石等 特征:矿物成分的性质较稳定,由其组成的土具 有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点 例:粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等 特征:性质较不稳定,具有较强的亲水性,遇水 易膨胀的特点
二、土中的水 土中水的含量明显地影响士的性质(尤其是粘性土)。 土中水除了一部分以结晶水的形式吸附于固体颗 粒的晶格内部外,还存在结合水和自由水 1结合水 强结合水:紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大 几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体 弱结合水:紧靠强结合水的外围形成的结合水膜,所 受的电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱 2自由水 存在于土粒电场影响范围以外,性质和普通水无异,能 传递水压力,冰点为0℃,有溶解能力 以两种形式存在:毛细水、重力水
⚫ 二、土中的水 土中水的含量明显地影响土的性质(尤其是粘性土)。 土中水除了一部分以结晶水的形式吸附于固体颗 粒的晶格内部外,还存在结合水和自由水 1.结合水 强结合水:紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、 几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体 弱结合水:紧靠强结合水的外围形成的结合水膜,所 受的电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱 2.自由水 存在于土粒电场影响范围以外,性质和普通水无异,能 传递水压力,冰点为0℃,有溶解能力 以两种形式存在:毛细水、重力水
●三、土中气体 土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分, 分为与大气连通的非封闭气体和与大气不连 通的封闭气体 1非封闭气体:受外荷作用时被挤出士体外,对 土的性质影响不大 2封闭气体:受外荷作用,不能逸出,被压缩或 溶解于水中,压力减小时能有所复原,对土的性 质有较大的影响,使土的渗透性减小,弹性增大 和延长土体受力后变形达到稳定的历时
⚫ 三、土中气体 土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分, 分为与大气连通的非封闭气体和与大气不连 通的封闭气体 1.非封闭气体:受外荷作用时被挤出土体外,对 土的性质影响不大 2.封闭气体:受外荷作用,不能逸出,被压缩或 溶解于水中,压力减小时能有所复原,对土的性 质有较大的影响,使土的渗透性减小,弹性增大 和延长土体受力后变形达到稳定的历时