土的性质及工程分类

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1、2土的性质及工程分类2.1概述2.2土的三相组成与土的结构2.3土的物理性质指标2.4无粘性土的密实度2.5粘性土的物理特性2.6土的渗透及渗流2.7土的动力特性2.8土(岩)的工程分类2.1.1土的物理性质概述岩石风化（物理、化学）作用岩石破碎化学成分改变搬运沉积大小、形状和成分都不相同的松散颗粒集合体（土）土固相液相气相土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质2.1概述固体矿物颗粒（固相）土中气体（气相）土中水（液相）土的三相组成2.2土的三相组成及其结构2.2.1土的固体颗粒（固相）土的固体

2、颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分1.土粒的矿物成分(1)原生矿物：由岩石经过物理风化形成，其矿物成分与母岩相同,石英、云母、长石等特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点(2)次生矿物：岩石经化学风化后所形成的新的矿物，其成分与母岩不相同,高岭石、伊利石、蒙脱石等特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水易膨胀的特点2.土粒粒组（1）粒度、粒组、界限粒径的概念（2）土粒粒组的划分粘粒粉粒砂粒圆粒碎石块石0.0050.075260200巨粒粗粒细粒3土的颗粒级配工程

3、上将各种不同的土粒按其粒径划分为若干粒组，土中各个粒组的相对含量（即各粒组占土粒总量的百分数），称为土的颗粒级配（1）土的颗粒级配(2)颗粒粒径级配曲线纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐标表示土粒的粒径(对数坐标）的曲线。土的颗粒级配曲线（3）颗粒级配的描述不均匀系数Cu描述颗粒级配的不均匀程度曲率系数Cc描述颗粒级配曲线整体形态连续级配土，Cu＜5的土视为级配不良的土；Cu＞5的土视为级配良好的土不连续级配土，同时满足Cu≥5和Cc=1～3时，为良好级配土d10、d30、d60为小于某粒径的土粒含量为10%、30%和

4、60%时所对应的粒径（1）筛分法用一套孔径不同的标准筛，按从上至下筛孔逐渐减小放置。将风干的试样土倒进筛内然后摇振，称出留在各筛上的土质量，然后计算其占总土粒质量的百分数试验方法筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm比重计法:适用于d＜0.075mm4颗粒分析试验筛分法（d>0.075mm的土）（2）比重计法利用大小不同的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量2.2.2土中的水和气1.土中水的存在形态强结合水：紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体弱结合水：紧靠强结合

5、水的外围形成的结合水膜，所受的电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱，是塑性性有可塑性的原因。2土中气体土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为与大气连通的非封闭气体和与大气不连通的封闭气体（1）非封闭气体：受外荷作用时被挤出土体外，对土的性质影响不大（2）封闭气体：受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大的影响，使土的渗透性减小，弹性增大和延长土体受力后变形达到稳定的历时3粘土颗粒与水的相互作用（1）粘土颗粒表面的带电现象粘土颗粒表面带有负电荷，在直流电的作用下土颗粒向正极移动，工程上

6、利用这一特性进行电渗排水。（2）双电层与扩散层的概念（3）影响扩散层的因素4土的冻胀（1）土的冻胀现象及其危害（2）影响冻胀的因素①土的因素冻胀现象通常发生在细粒土中，粉砂、粉土、粉质粘土和粉质亚砂土冻胀明显②水的因素有水源补给时冻胀现象明显③温度因素气温下降缓慢，强度小，负温持续时间常，冻胀明显。2.2.3土的结构和构造1土的结构：土粒的大小、形状、相互排列及连接关系等特征。（1）单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构.特点:土粒间点与点接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态密实状态疏松状态

7、(2)蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构3.絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构蜂窝结构絮状结构2土的构造土的构造是指土体中各结构单元之间的关系。主要特征是土的成层性和裂隙性,即层理构造和裂隙构造，二者都造成了土的不均匀性（1）层理构造：土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色不

8、同,而沿竖向呈现出成层特征（2)裂隙构造：土体被许多不连续的小裂隙所分割,在裂隙中常充填有各种盐类的沉淀物2.3土的物理性质指标2.3.1土的三相图及指标定义1三个基本试验指标（1）土的密度ρ：单位体积土的质量气水土粒msmwmVsVwVVa质量m体积VVv气水土粒msmwm