土力学课件--第一章土的物理性质和工程分类

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1、绪论土力学是力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。其主要研究内容：通过研究土的物理、力学、物理化学性质及微观结构，进一步认识土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的反应特性即土的压缩性、剪切性、渗透性及动力特性。需要研究和解决的工程中的三大类问题：土体稳定或强度问题；土体变形问题；渗流：渗透变形与渗透稳定。2021/10/41课件2005年7月21日在广州海珠区江南大道南海珠广场深基坑南边发生滑坡2021/10/42课件比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，位于比萨大教堂的后面钟楼始建于11

2、73年，设计为垂直建造，但是在工程开始后不久便由于地基不均匀和土层松软而倾斜2021/10/43课件比萨(Pisa)斜塔2021/10/44课件该城市人口密集。1850年开始抽取地下水，1891－1973年，整个老城下沉达8.7m造成地面道路、建筑及其他建筑设施的破坏。墨西哥城的下沉土层中地下水位的下降，使有效应力增加，使地基进一步固结沉降。2021/10/45课件圣母教堂，因地表不均匀下沉使其发生严重倾斜，并成为危房2021/10/46课件LaConchita滑坡1996年发生在美国加州的LaCon

3、chita，因居民已提前撤离固未造成人员伤亡2021/10/47课件SantaTecla滑坡2001年1月13日，萨尔瓦多发生了7.6级的强震，震中位于SantaMiguel西南60英里。因此在SantaTecla造成山体滑坡，最终导致700多人遇难2021/10/48课件本章主要内容1.1土的生成1.2土的三相组成1.3土的结构、构造1.4土的三相物理性质指标的测定及计算1.5无粘性土的特性1.6粘性土及粉土的特性1.7粘性土水-土系统的工程（物理-化学）特性1.8土的工程分类第1章土的物理性质及工

4、程分类2021/10/49课件§1.1土的生成风化、搬运、堆积岩石土压密、岩化一、土的概念土：覆盖在地表上的碎散矿物集合体。岩石：构成地壳的基本物质，是一种或多种矿物的聚合体。统称为大自然的产物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2021/10/410课件岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化

5、碳等各种气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化，分解为极细颗粒的过程。特征：物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗；化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风化，只不过哪种占优势而已。2021/10/411课件土从其堆积或沉积的条件来看可分为：残积土：岩石风化后仍留在原地的堆积物。特点：湿热地带，粘土，深厚，松软，易变；寒冷地带，岩块或砂，物理风化，稳定。2021/10/412课件运积土：岩石风化后经流水、风

6、和冰川以及人类活动等搬运离开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。冲积土：由水流冲积而成；颗粒分选、浑圆光滑风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积物；没有层理、细砂或粉粒；黄土冰碛（qi）土：由冰川剥落、搬运形成的堆积物；不成层、从漂石到粘粒沼泽土：在沼泽地的沉积物；含有机质、压缩性高、强度低2021/10/413课件气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用§1.2土的三相组成2021/10/414课件土是固体颗粒、水和空气的混合物，常

7、称土为三相系。固相：土的颗粒、粒间胶结物；液相：土体孔隙中的水；气相：孔隙中的空气。2021/10/415课件当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土；当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土；一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。根据土的粘性分：粘性土：颗粒很细；无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚至堆石（直径几十cm甚至1m）不同类型的土2021/10/416课件一、土的固相土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架最基本的物

8、质，称为土粒。对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小来描述。（一）成土矿物：原生矿物，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。2021/10/417课件（二）土粒的大小和土的级配粒度，粒径粒组：把工程性质相近的土粒合并为一组；某粒组的土粒含量定义为该粒组的土粒质量与干土总质量之比土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量