土力学 第一章(1)

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1、第一章土的物理性质与工程分类一、土的生成岩石风化，剥蚀水、风的搬运或就地沉积土物理风化：生成砂、砾等粗颗粒土。化学风化：生成粘性土。生物风化土的沉积类型：残积土、坡积土、洪积土、冲积土等。特殊土：软土、黄土、红粘土、冻土等。第一节概述第二节土的三相组成土是由土粒（固相）、水（液相）、空气（气相）组成的三相体系；孔隙中充满水时为饱和土，为二相体系；完全无水时土为干土，也是二相体系。一、固体颗粒(一)颗粒的矿物成分和颗粒分组1.土的矿物成分（1）原生矿物物理风化产物，石英、长石、云母等。颗粒粗，为砂、砾组主要成分。（2）次生矿物化学风化产物，颗粒细

2、，为粘粒组的主要成分。颗粒细，比表面积大，活性大，亲水性强。2.土的粒径分组粒度:颗粒粒径的大小;粒组:把粒度相近的颗粒合为一组。《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB1002.5-99）对粒组的划分见表1—1。0.0050.05220200单位：mm黏土粒粉粒砂粒圆粒角粒卵石碎石漂石块石粒径(二)用筛析法作土的颗粒大小分析筛分法（粒径0.1mm以上）密度计法（粒径0.1mm以下）移液管法（粒径0.1mm以下）（2）粒径分析（1）颗粒级配：各粒组的质量占干土土样总质量的百分数叫做颗粒级配。1.表格法列表说明土样中各粒组的土质量占土样质量的百分数。

3、(1)粗筛：孔径为60、40、20、10、5、2mm。(2)细筛：孔径为2．0、1．0、0．5、0．25、0.075mm。颗粒尺寸（mm）取样数量（g）＜2100～300＜10300～1000＜201000～2000＜402000～4000＜604000以上风干土质量:1000g,小于0.1mm土总质量百分数:1.8%2mm筛上土质量:403g小于2mm的土总质量百分数:59.7%2mm筛下土质量:597g细筛分析时所取试样质量:100g孔径(mm)累计留筛质量(g)小于该孔径土质量(g)小于该孔径百分数(%)小于该孔径占总土百分数(%)101

4、0090090.090.0719580580.580.5528072072.072.0240359759.759.7128.371.771.742.80.560.739.339.323.50.2592.37.77.74.60.1973.03.01.8底盘总计32.颗粒分布曲线法（级配曲线）不均匀系数Cu越大，曲线越平缓，粒径分布越不均匀。曲率系数Cc<1，中间颗粒偏少，小粒径颗粒偏多。Cc>3，中间颗粒偏多，小粒径颗粒偏少。级配良好的土且土中的水固态自由水气态液态结合水重力水毛细水强结合水弱结合水三、土中的水粘性土的性质105oO-2H+H+粘

5、土颗粒水分子极性三、土中的气体第三节土的物理状态一、土的三相组成在量上的比例特征土颗粒水气体孔隙（一）土的三相图V1.土的密度（二）确定三相比例关系的基本试验指标土的重度测定方法:环刀法:适用于细粒土灌水法:现场测定粗粒土、巨粒土灌砂法:现场测定粗粒土,最大粒径不超过15mm核子密度仪:现场快速测定法2.含水量3.土粒相对密度（比密度）：比重瓶法测定测定方法：烘干法：适用于粘性土、粉土、砂土红外线法：适用于少量试样试验酒精燃烧法：适用于少量试样快速测定铁锅炒干法：适用于卵石或砂夹卵石（三）确定三相量比例关系的其他常用指标1.表示土中孔隙含量的指

6、标土颗粒水气体单元土三相图孔隙比e和孔隙度n孔隙比：部分与部分比值，可大于等于1孔隙度：部分与整体比值，不可能大于1（2）饱和度2.表示土中含水程度的指标（1）含水量饱和度用于判定无粘性土的潮湿程度（1）土的饱和密度和饱和重度3.表示土的密度和重度的几种指标（2）土的浮重度（3）土的干重度（干密度）在路基工程中，常以干重度作为土的密实程度的指标二、土的物理状态指标土的物理状态：粗粒土：密实程度：松、密粘性土：软硬程度（稠度）：软、硬1.粗粒土（无黏性土）的密实程度（一）粗粒土（无黏性土）的物理状态指标同一种土，可以用孔隙比e来判定土的密实程度相

7、对密实度（RelativeDensity）不同的土不可以用孔隙比来判定，而要用相对密度来判定最大孔隙比用漏斗法来测定最小孔隙比用振动锤击法来测定标准贯入试验（StandardPenetrationTest）标准贯入数N63.5锤重：63.5kg落距：760mm打入深度：300mm粘粒强结合水弱结合水自由水液态可塑状态固态或半固态（二）黏性土（细粒土）的物理状态指标1.黏性土（细粒土）的稠度颗粒水VsVs+Va固态wLwPws缩限塑限液限半固态可塑态液态wVO2.粘性土的稠度界限液限和塑限的测定方法：液限（LiquidLimit）：锥式（瓦氏）液

8、限仪或碟式（卡式）液限仪或液、塑限联合测定仪塑限（PlasticLimit）：搓条法或液、塑限联合测定仪塑性指数：综合反映粘性土的特性以及各类重要因素