土的物理性质和压实机

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1、第一章介绍土的形成及物质组成,从定性和定量两个方面描述土体的物质组成密实程度及工程应用土的物理性质和压实机理主要内容§1土的物性与分类§1.1土的形成及颗粒特征§1.2土的结构及工程性质§1.3土的三相组成及物理性质指标§1.4无粘性土的密实特性§1.5粘性土的物理特性§1.6土的工程分类§1.7土的压实机理及工程控制知识要点掌握土体的三相组成及三相比例指标之间的换算领会无粘性土密实度概念、判别方法及砂土相对密度的计算掌握粘性土的塑性、液限、塑性指数和液性指数的概念及其物理状态评价掌握无粘性土和粘性土的分类依据和分类方法掌握土体的压实原理及压实标准与

2、控制§1.1土的形成与颗粒特征一、土的形成形成过程形成条件物理力学性质影响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、沉积风化岩石地球土地球生物风化物理风化化学风化矿物成分未变无粘性土原生矿物矿物成分改变粘性土次生矿物风化作用分类有机质岩石和土的粗颗粒受各种气候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。特点：只改变颗粒的大小和形状，不改变矿物颗粒的成分。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。经化学风化生成的土为细粒土，具有粘结力。动植物活动引起的岩石和土体粗颗粒的粒度或成分的变化残

3、积土无搬运运积土有搬运土质较好残积土强风化弱风化微风化母岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理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二.搬运与沉积运积土的特点运积土有搬运风：风积土重力:坡积土流水:洪积土冲积土湖泊沼泽沉积土海相沉积物冰川:冰积土土粒粗细不同，性质不均匀有分选性，近粗远细浑圆度分选性明显，土层交迭含有机物淤泥，土性差颗粒细，表层松软，土性差土粒粗细变化较大，性质不均匀颗粒均匀，层厚而不具层理二、土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定作

4、用重要影响土体次要作用土体三相组成示意图湿土。是一种非饱和土。若为粘土多为可塑性土。液相为零，为干土。此时粘土呈坚硬状态，砂土呈松散状态。气体为零，为饱和状态。此时粉细砂或粉土在震动下容易产生液化。土的三相比例不同，其性质不同1、固体矿物颗粒(固相)物理状态力学特性粒径级配矿物成分颗粒形状①矿物成分原生矿物石英、长石、云母等次生矿物主要是粘土矿物，包括三种类型高岭石、伊利石、蒙脱石粘土矿物:由硅氧四面体和铝氢氧八面体构成的晶胞所组合而成1、固体矿物颗粒(固相)硅氧四面体晶片的结构表示铝氢氧八面体晶片的结构表示粘土矿物的晶格构造高岭石蒙脱石伊利石粒　　径

5、比表面积胀缩性渗透性强　　度压缩性大10-20m2/g小大大小中80-100m2/g中中中中小800m2/g大小小大比表面积：单位质量土颗粒所拥有的总表面积9克蒙脱土的总表面积大约与一个足球场一样大蒙脱石三种粘性土矿物的形状特性②颗粒级配a.颗粒大小b.各粒径成分在土中占的比例常用表格法或累计曲线法表示三角坐标法影响土性质的主因1、固体矿物颗粒(固相)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dmm卵石砾石砂粒粉粒粘粒胶粒2020.050.0050.0020.250.5510粗中细粗中细极细0.1粗粒土细粒土1.表格法表示的粒组划分粒组名

6、称粒径范围／mm一般特征漂石、块石颗粒>200透水性很大，无粘性，无毛细水卵石、碎石颗粒200～20圆砾、角砾颗粒粗20～10透水性大，无粘性，毛细水上升高度不超过粒径大小中10～5细5～2砂粒粗2～0.5易透水，当混有云母等杂质时透水性减小，而压缩性增大；无粘性，遇水不膨胀，干燥时松散；毛细水上升高度不大，随粒径变小而增大中0.5～0.25细0.25～0.1极细0.1～0.075粉粒粗0.075～0.01透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小，干时稍有收缩；毛细水上升高度较大较快，极易出现冻胀现象细0.01～0.005粘粒<0.005透水性很小，湿时有粘

7、性和可塑性，遇水膨胀大，干时收缩显著；毛细水上升高度较大，但速度较慢粒径级配确定方法筛分法：适用于粗粒土(>0.1mm)沉降分析法：适用于细粒土(<0.1mm)——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筛分法就是用一套标准筛子如孔直径(mm)：20、10、5.0、2.0、l.0、0.5、0.25、0.1、0.075，将烘干且分散了的200g有代表性的试样倒入标准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重，并计算出各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。沉降分析法：具体有密度计法(也称比重计法)或移液管法(也称吸管法)。该两法的理论基础都

8、是依据Stokes(司笃克斯)定律，即球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比105