土的工程性质及分类ppt

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1、第二章土的工程性质及分类土力学原理本章提要本章特点学习要求第二章：土的工程性质与分类对土的特点进行详细解释对土的组成和状态进行定量描述内容琐碎、零散能够绘制土级配曲线，评价土的工程性质熟练掌握土的三相指标的定义与计算熟知砂土和粘土各自的特点与指标了解土的形成、矿物成分、土中水及电解质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形成过程土的工程分类：便于研究和应用土的压实性：如何获得较好的土决定第二章：土的工程性质与分类§2.1土的形成§2.2土的三相组成§2.3土的物理状态§2.4土的结构

2、§2.5土的工程分类§2.6土的压实性§2.1土的生成与特性第四纪沉积层(即土)，是由地球外壳坚硬整体的岩石，经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。不同的风化作用形成不同性质的土。§2.1.1土的生成1、物理风化——生成巨粒土，如块石、粗粒土、砾石、砂土，这种土呈松散状态，总称无粘性土；2、化学风化——生成细粒土，具有粘结力，如粘土与粉质粘土，总称为粘性土；次生矿物；3、生物风化——生成粗粒土；§2.1土的生成与特性1、土的结构§2.1.2土的结构和构造⑴定义——土颗粒之间的相

3、互排列和联结形式称为土的结构。⑵种类——土的结构分为下列三种：①单粒结构——凡粗颗粒土(如卵石和砂土)，在沉积过程中，每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳定状态。②蜂窝结构——当土颗粒较细(粒径在0.02mm～0.002mm)时，在水中单个下沉，碰到已沉积的土粒，因土粒之间的分子引力大于土粒自重，则下沉的土粒被吸引不再下沉。依次一粒粒被吸引，形成具有很大孔隙的蜂窝状结构。§2.1土的生成与特性1、土的结构§2.1.2土的结构和构造③絮状结构（二级蜂窝结构）——那些粒径极细的粘土颗粒(粒径小于0.005m

4、m)在水中长期悬浮，这种土粒在水中运动，相互碰撞而吸引逐渐形成小链环状的土集粒，质量增大而下沉，当一个小链环碰到另一小链环时相互吸引，不断扩大形成大链环，称为絮状结构。因小链环中已有孔隙，大链环中又有更大的孔隙，形象地称为二级蜂窝结构。⑵种类——土的结构分为下列三种：§2.1土的生成与特性1、土的结构§2.1.2土的结构和构造⑶工程性质由于土粒排列紧密，强度大，压缩性小，是良好的天然地基。①单粒结构当土粒沉积速度快，如洪水冲积形成的砂层和砾石层，往往形成疏松的单粒结构，由于土孔隙大，土粒骨架不稳定，当受到

5、动力荷载或其它外力作用时，土粒容易移动而趋于紧密，同时产生很大的变形。因此，未经处理的这种土层，一般不宜作建筑物的地基。如果饱和疏松的土是由细砂粒或粉砂粒所组成，在强烈的振动作用下，土的结构会突然破坏变成流动状态，引起所谓砂土“液化”现象，在地震区将会引起震害。§2.1土的生成与特性1、土的结构§2.1.2土的结构和构造⑶工程性质由于颗粒间存在大量微细孔隙，其压缩性大、强度低、透水性弱。又因土粒之间的联结较弱且不甚稳定，在受扰力作用下(如施工扰动影响)，土粒接触点可能脱离，部分结构遭受破坏，土的强度会迅速

6、降低。不可用作天然地基。②蜂窝结构和絮状结构以上三种结构中，以密实的单粒结构工程性质最好。§2.1土的生成与特性2、土的构造§2.1.2土的结构和构造⑴定义——同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。⑵种类——土的构造常见的有下列几种：①层状构造——土层由不同的颜色或不同的粒径的土组成层理，一层一层互相平行。为细粒土的一个重要特征。②分散构造——土层中土粒分布均匀，性质相近，如砂与卵石层为分散构造。③结核状构造——在细粒土中混有粗颗粒或各种结核，如含礓石的粉质粘土、含砾石的冰碛粘土等，均属结核状

7、构造。④裂隙状构造——土体中有很多不连续的小裂隙，某些硬塑或坚硬状态的粘土为此种构造。§2.1土的生成与特性2、土的构造§2.1.2土的结构和构造⑶工程性质分散构造的工程性质最好；结核状构造工程性质的好坏取决于细粒土部分；裂隙状构造中，裂隙破坏了土的整体性，使强度降低，渗透性增大，工程性质差。§2.1土的生成与特性1、压缩性高§2.1.3土的工程特性反映材料压缩性高低的指标弹性模量（土称变形模量）。钢筋E1＝21万MPaC20混凝土E2=2.6万MPa卵石E3＝（40～50）MPa饱和细砂E4＝（8～16

8、）MPa可知：E1≥4200E3，E2≥1600E4土的强度特指抗剪强度。土与其它连续介质的建材相比，具有下列三个显著的工程特性：2、强度低3、透水性大上述三个工程特性与建筑工程设计和施工关系密切，需高度重视。§2.1土的生成与特性1、搬运、沉积条件§2.1.4土的生成与工程特性的关系通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土；通常土的沉积年代越长，土的工程性质越好。各类土的生成条件不同，其工程特性往往相差悬殊。2、沉积年代3、