土的物理性质及工程分类1

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1、第一章　土的物理性质土木工程本科生专业课程《土力学教程》本章提要本章特点学习要点第一章土的物理性质对土的组成和状态进行定量描述对土的特点进行详细解释内容看起来琐碎、零散理清各节间联系理清各节内层次注意物理概念的把握本章主要内容§1.1土的形成§1.2土的三相组成§1.3土的结构§1.4土的物理性质指及物理状态指标土岩石风化、搬运、沉积地质成岩作用土的组成、结构和物理力学性质过程、条件第一节　土的形成土——地壳中原来地球外壳整体坚硬的岩石，经风化、剥蚀搬运、沉积，形成固体矿物、水和气体的集合体称为土。土体——土经过长期搬运、沉积等地质作用后，形成不同地史时期

2、的土层。土中气体气相次要作用固体颗粒固相构成土体骨架起决定作用土中水液相重要影响饱和土：土体孔隙完全被水充满干土：土体孔隙完全被气充满非饱和土：孔隙中水和气均存在同一地点的土，其三相组成的比例是否固定不变固体矿物、水和气体的集合体第二节土的三相组成1.2.1土中颗粒物理状态力学特性粒度成分矿物成分颗粒形状（1）颗粒的粒组划分粒组将土颗粒按粗细进行分组，将粒径接近的土粒合并为一组，称为粒组。即各粒组的分界线。它是人为确定的。划分粒组时应使划分的粒组界限值与粒组性质的变化相适应，并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。界限粒径1.颗粒粒度成分粒度：颗粒的大小

3、通常以其平均直径表示，称为粒径或粒度。界限粒径:《土的工程分类标准》（GB/T50145-2007)（教材表1-3）d(mm)砾粒砂粒粉粒粘粒6020.0750.0050.250.5520粗中细粗中细0.075粗粒细粒粗粒土：以砾石和砂粒为主要组成的土。细粒土：以粉粒、粘粒和胶粒为主要组成的土。巨粒60漂石200卵石（2）粒度成分粒度成分分析（颗粒分析）方法筛分法：适用于粗粒土(>0.075mm)沉降分析法：适用于细粒土(<0.075mm)粗细颗粒兼有时，联合使用这两种方法——土中各不同粒组的相对含量，用干土质量百分数来表示。可用以描述土中不同粒组颗粒的分

4、布特征。也称为土的颗粒级配。表述方法粒径级配累计曲线表格法　三角坐标法孔径105.02.01.00.50.250.075200g土筛余0101618242238721009080706050403020100小于某粒径之土的质量百分数P（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)P100958778665536土的粒径级配累积曲线沉降分析法粒径(mm)0.050.010.005百分数P(%)2613.510筛分法方法一1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.

5、100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30特征粒径:d50:平均粒径d60:控制粒径d10:有效粒径D30：中间粒径土的粗细度：用d50表示Cu<5，匀粒土，级配不良Cu≥5,不均匀土，级配良好Cu过大，中间粒组缺失，级配不连续1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30土的不均匀程度：Cu=d60/d10—不均匀系数,反映大小不同粒组的分布情况。d60

6、d10d30CuCc0.330.0050.063662.41Cu越大，曲线越平缓，粒径分布越不均匀，叫做级配良好，Cu值小叫做级配不良。级配良好的土，土颗粒大小相间，在压实的时候容易压实，所以叫做级配良好。乒乓球的不均匀系数Cu=1，是级配最差的例子。1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10d30曲线d60d10d30CuCcL0.330.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545斜率:

7、某粒径范围内颗粒的含量多少陡—相应粒组含量多缓--相应粒组含量少平台--相应粒组缺乏较大颗粒缺少Cc减小较小颗粒缺少Cc增大Cc=1~3,级配连续性好土的连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数，用于描述描述累计曲线整体形状。粒组含量用于土的分类定名；不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：Cu5，不均匀土；Cu5，均匀土曲率系数Cc用于判定土的连续程度：Cc=1~3，级配连续土；Cc>3或Cc<1，级配不连续土不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：Cu5且Cc=1~3为级配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1为级配不良

8、的土粒径级配累计曲线和指标的用途2.土的颗粒成分由原生矿物经化学风