《土的物理性质》PPT课件

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1、地基基础设计与施工主讲人:王莹瑜建筑与土木工程系学习要求了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质指标和物理状态指标的定义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。了解地基土的工程分类依据,掌握土准确定名的方法。基本内容土的三相组成土的三相比例指标土的结构与构造粘性土的界限含水量砂土的密实度土的工程分类第二章土的物理性质及工程分类§2.1土的成因和三相组成§2.2土的结构和构造§2.3土的物理性质指标§2.4土的物理状态指标§2.5土的工程分类第二章土的物理性质及工程分类§2.1土的成因与三相组成二、土的类型一、土的成因：岩石风化作用（物理、

2、化学）岩石破碎搬运沉积大小、形状和成分都不相同的松散颗粒集合体（土）1）残积土指残留在原地未经搬运的那一部分岩石风化、剥蚀后的碎屑堆积物。其成分与母岩相同，一般没有层理构造，均质性很差，孔隙度大，作为建筑物地基容易产生不均匀沉降。2）坡积土指高处的风化碎屑物在雨、雪或者本身的重力作用下，搬运而成的山坡堆积物。3）洪积土指在山区或者高地有暂时性水流（如山洪急流）作用将大量的残积物、坡积物搬运堆积在山谷中或山前平原上的堆积物（洪积扇）4）冲积土指由河流的流水地质作用，将两岸基岩及上部覆盖的坡积物、洪积物剥蚀、搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。5）湖泊沉积土

3、A.湖边沉积土B.湖心沉积土6）海洋沉积土7）风沉积土8）冰川沉积土总之，土的成因决定了土的类别四、土的三相组成天然状态的土一般为三相土。即：固相、液相、气相。其三相之间的比例关系、土的颗粒组成、大小、土的结构形式和构造等会直接影响到其工程性质。土气相：孔隙中的空气。液相：土体孔隙中的水；固相：土的颗粒、粒间胶结物；1）土的固颗粒体（1）土粒的矿物成分固体颗粒是土的三相中决定土工程性质的主要成分。名称成因矿物成分特征原生矿物岩浆在冷凝过程中形成。石英、长石、云母、角闪石、辉石等是母岩物理风化的产物，矿物成分与母岩相同，如漂石、卵石、圆砾等颗粒较粗，性质稳定，吸

4、水能力很弱，无塑性。次生矿物原生矿物进一步因氧化、水化、水解及溶解等化学风化作用后形成。高岭石、伊利石、蒙脱石、石膏等颗粒极细，种类很多，以晶体矿物为主。如粘土矿物的基本构成单元为硅氧晶片和铝氢氧晶片。粘土矿物具有颗粒小，呈片状，比表面积大，吸水能力强固体土颗粒有机质无机矿物质颗粒：原生矿物、次生矿物；（2）土颗粒的大小粒度的概念：土粒的大小粒组的概念：工程上通常把大小相近、性质相似的土粒合并为组，为粒组。界限粒径指土在性质上表现出有明显差异的粒径作为划分粒组的界限粒径。根据规范《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）将自然界中土颗粒分为六大类。粒

5、组统称粒组名称粒径范围（mm）一般特性巨粒组漂石或块石颗粒>200透水性大，无粘性，无毛细水。卵石或碎石颗粒200～60透水性大，无粘性，无毛细水。粗粒组圆砾或角砾颗粒600～2透水性大，无粘性，毛细上升高度很小。砂粒2～0.075易透水，当混入云母等杂物时，透水性减小，压缩性增加；无粘性，遇水不膨胀，干燥时松散；毛细上升高度小，随粒径变小而增大。细粒组粉粒0.075～0.005透水性小；湿时稍有粘性，遇水不膨胀，干时稍有收缩；毛细上升高度较大且较快，极易出现冻胀现象。粘粒<0.005透水性很小；湿时有粘性，可塑性，遇水膨胀大，干时收缩显著；毛细上升高度大，且

6、速度较慢。（3）粒度成分及其表示方法颗粒级配（或粒度成分）的概念：指土中各粒组的相对含量，用各粒组占土粒总质量的百分数表示。粒度成分的表示方法：表格法、累计曲线法、三角坐标法。累计曲线法：土的颗粒级配曲线根据土颗粒大小分析试验结果，在半对数坐标中，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CU★良好级配的判别1)级配良好的标准：粗细颗粒搭配较好，粗颗粒间的孔隙有细粒填充，渗透性、压缩性较小，强度较大，所以我们在实际工程中选用级配较好的土为筑填材料。2)不均匀系数Cu：工程上常用不均匀系数描述颗粒级配的不均匀程度Cu愈大，表示土粒愈不均匀。工程上

7、把Cu＜5的土视为级配不良的土；Cu＞10的土视为级配良好的土3）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对于砾类土或砂类土，同时满足Cu≥5和Cc=1～3时，定名为良好级配砂或良好级配砾d10、d30、d60小于某粒径的土粒含量为10%、30%和60%时所对应的粒径提问：不均匀系数是大好还是小好？（4）粒度成分（或颗粒级配）分析方法A.筛析法：适用条件：粒径小于等于60mm并且大于0.075mm的土仪器设备：分析筛、震筛机操作步骤：用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，然

8、后计算其占总土粒质量的百分数筛分法（d