土的物理性质与工程分类(I)

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1、第三章土的物理性质及分类二、土的三相组成四、土的物理性质指标五、土的物理状态指标六、土的压实性七、地基土（岩）的工程分类一、土的成因三、土的结构和构造学习目标:了解土的成因，掌握土的三相组成的基本概念（如土的粒组、颗粒级配）。理解并掌握土的物理性质指标、物理状态指标的含义以及指标的测定方法。掌握土的结构类型，熟悉土的构造了解土的压实特性，掌握土的压实标准。掌握地基土的工程分类。第一节土的成因本节主要内容：土的生成、土的成因类型、土的工程特性（一）土的生成1.概念：是指地球岩石圈经风化形成的散粒堆积物。包括岩石

2、经物理风化形成的碎块、经化学分化形成的细粒物质。散粒性，是土区别于岩石的的特性。土的工程特性：压缩性大、强度低、渗透性大。第一节土的成因（一）土的生成2.土的生成：（1）物理风化：岩石在温度和湿度的影响下，仅体积和形状改变，形成原生矿物（2）化学风化：原生矿物与周围的O2、CO2、H2O等接触，并受到有机物、微生物的作用，形成次生矿物（3）生物风化:动植物的生长使得岩石破碎第一节土的成因（二）土的成因类型1.残积土：残积土：岩石风化后残留在原地形成的土。残积土的特征：成分与下卧母岩一致；均质性差；孔隙度较大。

3、作为工程地基，要注意不均匀沉降。2、坡积土：山坡上岩体风化的碎屑物质，在流水或重力作用下运移到斜坡下部或山麓处的堆积物。坡积土的特征：矿物成分与下卧基岩没有直接关系；新近堆积的坡积物经常具有垂直的孔隙，结构比较疏松，一般具有较高的压缩性。进行工程建设，要注意考虑其本身的稳定性和施工开挖后的边坡稳定；3、洪积土:由暂时性洪流，将山区高地的碎屑物质携带至沟口或平缓地带堆积形成的土。第一节土的成因（二）土的成因类型洪积土作为建筑物地基，一般认为是较理想的，尤其是离山前较近的洪积土颗粒较粗，地下水位埋藏较深，具有较高

4、的承载力，压缩性低，是工业与民用建筑物的良好地基。在离山区较远的地带，洪积物的颗粒较细、成分较均匀、厚度较大，一般也是良好的天然地基。但应注意的是上述两地段的中间过渡地带，常因粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成泉或沼泽地，因此土质较差，承载力较低，作为建筑物地基时应慎重对待。第一节土的成因（二）土的成因类型：4、冲积土：由水流搬运堆积形成的土。又分为：平原河谷冲积土、山区河谷冲积土、三角洲冲积土5、其他沉积土：除了上述三种类型的沉积土外，还有海洋沉积土、湖泊沉积土、冰川沉积土等。第一节土的

5、成因（三）土的工程特性：1、土的高压缩性指在压力作用下，土颗粒位置发生重新排列，导致孔隙体积减小和孔隙中水和气排出的结果。反映材料压缩性高低的指标为弹性模量（土称为变形模量）。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。第一节土的成因（三）土的工程特性：2、土的强度低：是指土的抗剪强度。土的强度来源无粘性土：土粒表面的产生的摩擦力粘性土：土粒表面的产生的摩擦力、土颗粒之间的黏聚力无论是摩擦力还是黏聚力，

6、其强度均小于材料本身强度，因此，土的强度比其他工程材料的强度要低得多第一节土的成因（三）土的工程特性：3、土的透水性大：由于土体中固体矿物颗粒之间有无数孔隙，这些空隙是透水的，导致土的透水性大。第二节、土的三相组成本节主要内容：阐明组成土的三相（固体颗粒、水、气）的特性及其与工程性质的关系。（一）土的固体颗粒1.土粒的矿物成分（1）原生矿物：母岩经物理风化而成。eg.石英、云母、长石。其成分与母岩相同，分为单矿物颗粒，多矿物颗粒。（2）次生矿物：母岩经化学风化而成。eg.高岭石、伊里石、蒙脱石。其成分与母岩不

7、同，为一种新矿物颗粒，主要是黏土矿物。D<0.005mm。漂石、卵石、圆砾等粗大土粒都是母岩的碎屑，其矿物成分与母岩相同。砂粒大部分是母岩中的单矿物颗粒，如如石英、云母、长石。粉粒的矿物成分是多样性的，主要是石英和MgCO3、CaCO3等难溶盐的颗粒。黏土的矿物成分主要有粘土矿物、氧化物、氢氧化物和各种难溶盐类，它们都是次生矿物。第二节、土的三相组成2.土颗粒的大小和形状粒组：土的粒径由粗到细逐渐变化时,土的性质相应地发生变化。因此可将大小相近，性质相似的颗粒划归为一组，称为粒组。界限粒径：划分粒组的

8、分界尺寸。常用（mm）200、20、2、0.075、0.005把土粒分为六大粒组:漂石(块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾（角砾）颗粒、砂粒、粉粒及粘粒，见下表。第二节、土的三相组成第二节、土的三相组成200~6060~2020~53.土的颗粒级配（粒径级配）颗粒级配：土粒大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配。用途：这是决定无粘性土工程性