土的工程分类及相关计算

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1、山东水利职业学院教案首页授课学时2授课班级课题名称6.1土的三相组成和土的结构6.2土的粒组和颗粒级配教学目的要求：了解土的三相组成和土的结构类型；理解土的粒组的概念划分标准，土的颗粒级配的概念，颗粒大小分析方法；掌握颗粒级配曲线的绘制，土的不均匀系数、曲率系数的计算。教学重点及难点：重点：颗粒级配曲线的绘制，土的不均匀系数、曲率系数的计算；难点：颗粒级配曲线的绘制。教学程序设计次序内　　　　　容计划时间土的物理性质及工程分类第6章6.1土的三相组成和土的结构6.1.1土的三相组成1．土的矿物成分和有机质2．土中

2、的水3.土中气体6.1.2土的结构与构造1．土的结构2．土的构造6.2土的粒组和颗粒级配6.2.1土的粒组6.2.2土的颗粒级配1．颗粒分析试验2．土的级配曲线3.颗粒级配指标作业及思考题：1．土的级配曲线的特征可用哪几种系数表示？它们的定义？2.某土样颗粒分析结果如下表所示，试绘出颗粒级配曲线，确定该土的和，并评价该土的级配情况。粒径（mm）＞22～0.50.5～0.250.25~0.10.1~0.05＜0.05粒组含量（％）9272819896.1土的三相组成和土的结构6.1.1土的三相组成土由固相、液相和气

3、相三部分组成。1.土的矿物成分和有机质（1）土的矿物成分土的矿物成分按成因分为原生矿物和次生矿物。原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿物以及碳酸盐等。（2）土中的有机质2.土中的水土孔隙中的液态水，根据它与土粒表面的相互作用情况，主要由两种类型：结合水和自由水。（1）结合水（2）自由水3.土中气体具有封闭和连通之分，主要是空气。6.1.2土的结构与构造1.土的结构：土中颗粒排列的情况。（1）单粒

4、结构：砂土、碎石≥0.075mm（2）蜂窝结构：粉土0.005～0.075mm（3）絮状结构：粘土≤0.005mm2.土的构造：成层性，即层理构造。6.2土的粒组和颗粒级配6.2.1土的粒组粒组的概念：天然土的粒径一般是连续变化的，为了描述方便，工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。6.2.2土的颗粒级配土的颗粒级配：土中各粒组的相对含量。１.颗粒级配试验分析：　（1）筛分法：适用60～0.075mm的土粒。即用一套孔径大小不同的标准筛，从上到下按粗孔到细孔的顺序叠好，将已知重量的风干、分散的土样过筛，把各

5、粒组分离出来，并求出含量百分数。（2）密度计法：适用小于0.075mm的土粒。主要利用土粒在静水中下沉速度不同的原理，根据司笃克斯定律建立粒径与沉降速度的关系式，算出各粒组含量的百分比。２.土的级配曲线颗粒级配累积曲线是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。颗粒级配累积曲线即可以看出粒组的范围，有可得到各粒组的百分含量。小于某粒径的土粒质量百分数（％）大于某粒径的土粒质量百分数（％）图6－4颗粒级配累积曲线３.颗粒级配指标常用的判别图的颗粒

6、级配良好与否的指标有两个：即不均匀系数和曲率系数。不均匀系数曲率系数式中：、、——分别相当于小于某粒径土粒累计百分含量为10％、30％和60％的粒径；其中称为有效粒径，称为限制粒径。不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况，＜5的土称为匀粒土，级配不良；越大，表示粒组分布范围比较广，＞5的土级配良好。但如果过大，表示可能缺失中间粒径，属不连续级配，故需同时用曲率系数来评价。曲率系数则是描述累计曲线整体形状的指标。山东水利职业学院教案首页授课学时3授课班级课题名称6.3土的物理性质指标教学目的要求：了解土的物理性质指标

7、的作用，掌握土的物理性质的概念及获取方法。教学重点及难点：重点：土的物理性质的概念及获得；难点：土的物理性质指标的计算。教学程序设计次序内　　　　　容计划时间土的物理性质及工程分类第6章6.3土的物理性质指标6.3.1三项基本物理性质指标1．土的密度与重度2．土粒比重3.土的含水率6.3.2换算指标6.3.3物理性质指标间的换算作业及思考题：1．说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互关系，比较同－种土各重度数值的大小。2.用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g，烘干后土重122g，=

8、2.72，试计算该土样的、e、、、、、，并比较各重度的大小。6.3土的物理性质指标为了研究方便，我们把本来交错分布的三相分别集中起来，按体积和质量的比例画出来的图，叫土的三相图。6.3.1三项基本物理性质指标1．土的密度ρ和重度γ：环刀法测定。2．土粒相对密度（比重）：无量纲土粒比重可用比重瓶法测定。土粒比重与土粒密度数值相同，但无量纲。土粒比重的数值大小主要取决于土的矿