土力学与地基基础——第2章 土的物理性质及工程分类

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1、第二章土的物理性质及其工程分类§2.1土的成因§2.2土的组成、结构与构造§2.3土的物理性质指标§2.4基本指标的测定§2.5无粘性土的密实度§2.6粘性土的物理特性§2.7土的渗透性§2.8土的压实性§2.9土的工程分类土的形成土岩石风化、搬运、沉积地质成岩作用土的组成、结构和物理力学性质过程、条件§2.1土的成因土的形成与风化作用物理风化化学风化生物活动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变化矿物成分与母岩相同，称原生矿物产

2、生无粘性土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土的形成与风化作用物理风化化学风化生物活动包括植物、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，改变土壤的结构土的形成与风化作用物理风化化学风化生物活动残积土无搬运运积土有搬运搬运与沉积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

3、岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无明显层理搬运与沉积残积土无搬运运积土有搬运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，层厚而不具层理岩石因物理风化作用破碎，在重力作用下堆积到山脚高山下的冲积锥群风蚀蘑菇土的形成过程黄河冲积三角洲土中气体气相次要作用固体颗粒固相构成土体骨

4、架起决定作用土中水液相重要影响2.2.1土体的三相构成饱和土：土体孔隙完全被水充满干土：土体孔隙完全被气充满非饱和土：孔隙中水和气均存在2.2土的组成、结构与构造固体颗粒-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d(mm)砾石砂粒粉粒粘粒胶粒6020.0750.0050.0020.250.5520粗中细粗中细0.075粗粒细粒粗粒土：以砾石和砂砾为主要组成的土，也称无粘性土。细粒土：以粉粒、粘粒和胶粒为主要组成的土，也称粘性土。巨粒601.土的颗粒级配固体颗粒-粒径级配颗粒级配：土粒的大

5、小及组成情况，即各粒组的相对含量，用质量百分数来表示分析方法：筛分法：适用于粗粒土孔径大小不同的筛子水分法：适用于细粒土常采用比重计法表述方法:粒径级配累积曲线固体颗粒-粒径级配孔径105.02.01.00.50.250.1(0.075)200g土筛余0101618242238721009080706050403020100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)P100958778665536土的粒径级配累积曲线水分法粒径(mm)

6、0.050.010.005百分数P(%)2613.510筛分法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固体颗粒–级配曲线d60d50d10d30特征粒径:斜率:某粒径范围内颗粒的含量陡-相应粒组含量多缓-相应粒组含量少平台-相应粒组缺乏d50:平均粒径d60:控制粒径d10:有效粒径d30土的粗细度：用d50表示土的不均匀程度：用不均匀系数：Cu=d60/d10表示，Cu

7、5，称为不均匀土，反之称为均匀土连续程度:用曲率系数Cc=d302/(d60×d10)度量,Cc=1~3为连续级配,>3或<1为不连续级配固体颗粒–级配曲线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d60d50d10d301009080706050403020100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

8、径级配累积曲线d60d10d30曲线d60d10d30CuCcL0.330.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545缺少小颗粒，Cc缺少大颗粒，CcCc=13,级配连续曲率系数举例曲率系数Cc描述颗粒级配曲线整体形态，表明某粒组是否缺失情况粒组含量用于土的分类定名：如：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50％的土，叫砂土不均匀系数Cu用于判定土的不