土力学第一章土的组成和土的性质

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1、土力学第一章土的物理性质SoilMechanics土的物理性质土的形成渗透特性变形特性强度特性土的三相组成土的物理状态土的结构土的工程分类土的压实性决定影响如何获得较好的土便于研究和应用§1.1土的形成§1.2土的三相组成§1.3土的结构§1.4土的物理状态§1.5土的工程分类§1.6土的压实性土的物理性质Chapter0introduction土的物理性质§1.1土的形成土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积形成过程形成条件物理力学性质风化土地球影响岩石地球岩石和土的粗颗粒受各种气候等物理因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎是颗粒大小发生量的

2、变化矿物成分与母岩相同，称原生矿物产生无黏性土§1.1土的形成一.风化物理风化化学风化生物活动母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物颗粒成分发生质的变化矿物成分与母岩不同，称次生矿物形成十分细微的土颗粒，最主要为粘性颗粒及可溶盐类物理风化化学风化生物活动§1.1土的形成一.风化包括植物、动物和土壤微生物的作用可加剧物理和化学风化构成土中有机质和营养物质的生物循环导致腐殖质的形成，改变土壤的结构§1.1土的形成一.风化物理风化化学风化生物活动残积土无搬运运积土有搬运母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物残积土强风化弱风化微风化母岩

3、体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无明显层理§1.1土的形成二.搬运与沉积风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物坡积土：土粒粗细不同，性质不均洪积土：有分选性，近粗远细冲积土：浑圆度分选性明显，土层交迭湖泊沼泽沉积土：含有机物淤泥，土性差海相沉积物：颗粒细，表层松软，土性差冰积土：土粒粗细变化较大，性质不均匀风积土：颗粒均匀，层厚而不具层理§1.1土的形成二.搬运与沉积残积土无搬运运积土有搬运§1.2土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用一.固体颗粒物理状态力学特性粒径级配矿物成分颗粒形状§1.2土的三相组成–固体颗粒1.粒径级配颗粒大

4、小各粒径成分在土中占的比例粒径级配影响土性的主因§1.2土的三相组成–固体颗粒颗粒大小粒组按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类界限粒径（土的分类标准GBJ145-90）§1.2土的三相组成–固体颗粒d(mm)砾粒砂粒粉粒黏粒6020.0050.250.5520粗中细粗中细0.075粗粒细粒200巨粒卵(碎)石漂(块)石20建筑、铁路部门0.002公路部门§1.2土的三相组成–固体颗粒粒径级配确定方法筛分法：适用于粗粒土(>0.075mm)水分法：适用于细粒土(<0.075mm)——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示表述方法粒径级配累积曲线§1.2土的三相组成–固体颗粒筛分法用一套孔径不同的

5、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粗粒土(>0.075mm)粒径级配确定方法比重计法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量细粒土(<0.075mm)粒径级配确定方法105.02.01.00.50.250.075200g101618242238721009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)P%958778665536土的粒径级配累积曲线水分法粒径(mm)0.050.010.0

6、05百分数P(%)2613.510§1.2土的三相组成–固体颗粒1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30d60d10d30CuCc0.330.0050.063662.41特征粒径:d50:平均粒径d60:控制粒径d10:有效粒径d30不均匀程度：Cu=d60/d10连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数—不均匀系数Cu≥5,级配不均匀粗细程度：用d50表示§1.2土的三相组成–固体颗粒1009080706050403020

7、100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10d30曲线d60d10d30CuCcL0.330.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545斜率:某粒径范围内颗粒的含量陡—相应粒组质量集中缓--相应粒组含量少平台--相应粒组缺乏连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数较大