第二章 土的物理性质及工程分类

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1、粘性土的物理特征概述土的组成土的三相比例指标土的分类标准地基土的工程分类第二章土的物理性质及分类无粘性土的密实度第一节概述一、土的生成1.概念：土是地壳表面的岩石风化后产生的碎屑堆积物。注：风化压缩固结、胶结硬化①、岩石土②目前土主要是指第四纪土。2、风化作用分为：物理风化原生矿物化学风化次生矿物生物风化有机质（或腐殖质）TeacherYangPing①原生矿物固相构成风化程度颗粒大小特点及对工程性质、力学性质的可能影响原生矿物(石英、长石、云母）物理风化粗大，呈块状或粒状(碎石、砾石与砂土的主要成分)性

2、能稳定，视颗粒大小与形状对力学、工程性质的影响不同。例如，级配良好，土粒不均匀，则该土的密度、强度大，压缩性低，透水性差。TeacherYangPing②次生矿物固相构成风化程度颗粒大小特点及对工程性质、力学性质的可能影响次生矿物（蒙脱石、伊利石、高岭石）化学风化细小，呈片状,是粘性土固相的主要成分。高度的分散性,呈细粒状,它的含量的变化对粘性土性质十分敏感,巨大的比表面使其具有很强的与水相互作用的能力,它的结晶结构的不同,会带来其工程性质的显著差异。TeacherYangPing③有机质（或腐殖质）固相

3、构成风化程度颗粒大小特点及对工程性质、力学性质的可能影响有机质生物风化细粒和胶态亲水性强大，有大量的有机质是不良的地基。TeacherYangPing二、土的结构与构造(一)、土的结构:1、概念:指土粒相互排列的特征和粒间的联结能力。2、土的结构类型与特征:①、土的结构类型有：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。注：以上三种结构的工程性质逐渐降低，依次为最好、次之、最差。②、特征：TeacherYangPingA、单粒结构粗大土粒在水和空气中下沉，而形成的全部由砂粒及更粗大土粒组成的土具有该结构，分为两种：疏松

4、单粒结构，骨架不稳定，易变形，未经处理不易做地基；紧密单粒结构，土粒排列紧密，强度较大，压缩性较小，是良好的天然地基。TeacherYangPingB、蜂窝结构主要由粉粒(0.02～0.005㎜)组成的土的结构形式，在水中单个下沉，碰到已沉积的土粒，由于土粒间的分子引力大于颗粒自重，则下沉土粒被吸引，不再下沉，形成很大孔隙的蜂窝结构。TeacherYangPingC、絮状结构由粘粒(<0.005mm)集合体组成的结构形式，粘粒在水中长期悬浮，并在水中运动时形成小链环状的土集粒而下沉，这种小链环被吸引，形成

5、大链环状的絮状结构。TeacherYangPing二、土的构造:1、概念:是指同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征。2、主要有如下构造类型:①、层状构造：土层由不同颜色、不同粒径的土组成层理，是细粒土的一个重要特征。②、分散结构：土层中土粒分布均匀，性质相近，如砂、卵石层等具有该种构造。③、结核状构造：在细粒土中掺有粗颗粒或各种结核，工程上性质取决于细粒土成份，如含砾石的冰绩粘土。④、裂隙状构造：土中有很多不连续的小裂隙，有的硬塑或坚硬状态的粘土为此构造。TeacherYangPing三、土的工程特性1、

6、压缩性高2、强度低3、透水性大四、土的生成与工程特性的关系1、搬运、沉积条件通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土。2、沉积年代通常土的沉积年代越长，土的工程性质越好。3、沉积的自然地理环境自然地理环境的不同所生成的土的工程性质差异很大。TeacherYangPing①在天然状态下，土呈三相系，即由固体颗粒、水和空气三相所组成。②饱和土和干土都是二相土。注：当孔隙全部为水填充时，称为饱和土。反之，当孔隙中没有水，全部为气体填充时，称为干土。第二节土的三相组成TeacherYangPing一、土中固体颗粒

7、（简称土粒）㈠、基本概念1、粒度：指土粒的大小，通常用粒径d表示，单位mm。注：当d越小时，粘性越好；反之，当d越大时，粘性越差。2、粒组：界于一定粒度范围内的土粒。3、界限粒径：划分粒组的分界尺寸。注：工程上根据界限粒径200、60、2、0.075和0.005mm把土粒分为：漂石（块石）颗粒、卵石（碎石）颗粒、园砾（角砾）颗粒、砂粒、粉粒及粘粘六大类。TeacherYangPing㈡、土的粒径级配1.颗粒级配（粒度成分）：土中颗粒大小及搭配组合情况。2.测定方法：①、d>0.075mm时，采用筛分法;②

8、、当d<0.075mm时，采用比重计法；③、当土中同时含有大于和小于0.075mm的土颗粒时，应采用两种方法联合测定。TeacherYangPing3、颗粒级配累计曲线：注：若曲线陡，表示土粒均匀，级配不良；反之，曲线平缓，表示土粒不均匀，级配良好。TeacherYangPing根据累计曲线，可确定两个定量指标：A、不均匀系数：B、曲率系数：式中d60、d30、d10分别相当于小于某粒径土重量累计百分含量为60%、30%及10