土的特性-基本概念

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1、1土的特性土：母岩风化而来的各种矿物颗粒（土粒）的集合体土的特征→多孔性、散粒体土的特点→多样性、易变性（受温度、湿度影响）土的工程现象→受力变性、渗透失稳（湿陷、膨胀、溶解、变性等）、固结沉降、动荷效应土的工程性质→在自然环境与外力作用下的稳定性即抗水、抗冻、抗变形与强度稳定性。土的物理状态→粗粒土指密实程度；细粒土指软硬程度（粘性土的稠度）1.1土的成因与颗粒组成决定了土的工程性质土的成因自然结构a.b)单粒结构c)蜂窝结构d)絮状结构颗粒组成孔隙性压缩与固结毛细与渗透性沉降与变形工程划分大类的依据界面性质粒间粘结力与水作用胀缩性毛细与渗透性扰动土用于工程的性状压实性状渗透与毛细

2、作用强度与变形动荷效应沉降与固结1.2土的自身特点与工程性质是通过力学与土工试验技术来研究的土工试验的目的：用特定的试验方法获得表征土的某种工程性能的指标→试验指标。工程性能指标的可靠性：——试验方法的科学性——试验人员的技术品德——试验人员的经验与悟性一般土的工程试验项目：土性的试验：——成分分析→化学成分、矿物成分——颗粒分析、密度——可塑性——毛细作用——酸碱度——烧失量——渗透性、毛细作用、湿化土的强度试验：——抗剪试验——三轴压缩试验——无侧限抗压试验土的变形试验：——模量试验——CBR试验土的动力性能与压实试验：——击实试验——震动液化——重复加载试验特殊土——特殊土

3、是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。如盐渍土，盐结晶膨胀，溶解湿坍，膨胀土湿胀干缩，黄土的湿陷性所以单独分类。特殊土主要包括：黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土、冻土2.土的几个关键指标的工程意义是土的什么决定了土的工程性质？为什么粒径与可塑性成为路基土分类的基本依据？2.1.1土的基本定性指标：级配、可塑性、密度、含水量土的组成与结构决定了土的工程性质。粒径与粒级的含量可明显显现土的工程性质，也是划分土类别的关键参数。对于粘性土，所含粘土矿物的类别与含量的差异从本质上决定了它的工程性质；对于砂性土，级配决定了它的工程性质；对于粉性土，粉粒含量与其结构决定了它不

4、良的工程性质。土的颗粒级配：两个重要参数CuCc它对粘性土意义不大，它对粗粒土和含粗粒细粒土具有重要工程意义。工程中常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc来反映颗粒级配的不均匀程度。Cu反应土的级配累积曲线的展布范围，指示粒径大小的悬殊、粗细不同粒组的变化范围；Cc反应土的级配累积曲线的形态（陡缓），指示级配累积曲线的斜率连续状况，Cc<1或>3级配曲线不连续。c：常数e：孔隙比。式中d60——小于某粒径的土粒重量占土总重60%的粒径，称限定控制粒径；d10——小于某粒径的土粒重量占土总重10%的粒径，称有效粒径；d30——小于某粒径的土粒重量占土总重30%的粒径。Cu反映曲线的坡度，实质是

5、粒径分布不均匀程度的反映。Cc反映粒径曲线的形状，实质反映粒径间的变化规律，即连续性。Cu>5，Cc=1~3良好级配；若Cu>5,Cc<1，说明缺乏中间粒径；若Cu<5,Cc=1~3，说明粒度均匀都属不良级配。因此，D10可反映填充情况，是毛细发达程度与管径粗细的反映，称为有效粒径，反映渗透性和渗透能力，D10越大，细粒含量越少，土越粗。D60整体反映强度，主要粒级组的含量。Cc、Cu对粘性土意义不大，只有粗粒土Cu、Cc才有意义。粉土级配曲线粘土级配曲线2.1.2影响土的工程性质的两个重要物理现象粘性土的可塑性——与水相互作用的性质土的毛细现象——土的毛细性质及冻胀粘性土：指具有可塑

6、状态性质的土，IP>10，IP可分为粘土（IP>17）和粉质粘土（10

7、生毛细现象的性质称为土的毛细性。毛细水的上升是引起路基冻害的重要因素之一！毛细带：毛细现象可湿润的范围；毛细网状水带（毛细影响带）：位于毛细水带的中部，在毛细水带内，土的含水量是随温度而变化的。毛细粘聚力：水和空气的分界面上产生的表面张力。毛细现象：图6土层中的毛细水带毛细上升高度：液体总是力图缩小自己的表面积，以使表面自由能变为最小（这是一滴水球完成球状的原因）。毛细管壁的分子与水分子之间有引力作用，使管壁接触部分的水面呈向上的弯曲状，这种现