CHA1土的三相组成.ppt

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1、第一章土的三相组成土是由固体相、液体相、气体相组成的三相体系。固体相指土中的矿物颗粒，简称土粒。它构成土的骨架，称为土骨架。液体相由水溶液组成，可分为强结合水、弱结合水、毛细水、重力水等。气体相由空气和其它气体构成。第一章第1页/共23页第一节土的颗粒级配一、粒组的划分土粒的大小通常以粒径表示，以mm为单位。土粒按粒径大小分为若干组别，称为粒组。粒组就是一定的粒径区段，以毫米表示。粒组的划分的原则符合粒径变化所引起的质的变化规律，即每个粒组的成分与性质无质的变化，具相同或相似的成分与性质；与粒组的分析技术条件相适应，

2、即不同大小的土粒可采用不同的适用方法进行分析；粒组界限值力求服从简单的数学规律。第一章第2页/共23页表1-1土的粒组划分方案粒组统称粒组名称粒径d范围（mm）分析方法主要特征巨粒漂石（块石）粒d>200直接测定透水性很大，压缩性极小，颗粒间无粘结，无毛细性。卵石（碎石）粒60

3、毛细上升高度大，微粘性。粘粒d≤0.005透水性极弱，压缩性变化大，具粘性和可塑性。第一章第3页/共23页二、颗粒级配的测定土的颗粒级配是指土中各粒组的相对百分含量，通常用各粒组占土粒总质量（干土质量）的百分数表示，也称为土的粒度成分。粗粒土指以砾石和砂粒为主的土，又称为无粘性土。细粒土指以粉粒、粘粒和胶粒为主的土，又称为粘性土。筛分法（适用于砾石类和砂类土，d>0.1mm）静水沉降分析法（适用于粉土和粘性土，d<0.1mm）（虹吸比重瓶法、移液管法、比重计法）第一章第4页/共23页Stokes公式式中：V—土粒的沉

4、降速度，cm/s；d—土粒直径，mm；（等效直径）ρs—土粒密度，g/cm3；ρw—水的比重，g/cm3；η—水的动力粘滞系数，10-6kPa•s；g—重力加速度，cm/s2“等效直径”是指土粒沉降速度与某一粒径的球形颗粒的沉降速度相等，那么这球形颗粒的直径即为该土粒的等效直径。第一章第5页/共23页三、颗粒级配的表示方法表格法是将分析资料(各粒组的百分含量或小于某粒径的累积百分含量)填在已制好的表格内。表1-2颗粒分析成果表土样编号粒组（mm）百分含量>22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0

5、.005<0.005128101520101721040251510351020152030第一章第6页/共23页颗粒级配累积曲线（图解法）横坐标采用对数坐标，表示土颗粒直径，单位mm；纵坐标为小于某粒径土的累积含量，用百分比表示。土的粗细常用平均粒径（mm）d50表示，d50指土中大于或小于此粒径的土粒含量均占50。第一章第7页/共23页特征粒径d10—有效粒径（de）；d50—平均粒径；d30、d60—限制粒径。颗粒级配累积曲线第一章第8页/共23页土的不均匀系数CuCu=d60/d10Cu<5的土视为级配不良的

6、均粒土，而Cu>5的土称为级配良好的非均粒土。土的曲率系数CcCc=1~3时，为级配连续；Cc<1或Cc>3时，级配不连续。第一章第9页/共23页四、土按颗粒级配的分类粗粒土：土中粒径>0.075mm的质量超过全部质量的50%。细粒土：土中粒径>0.075mm的质量小于全部质量的50%。《岩土工程勘察规范》中的分类法：将粒径>2mm的质量超过50%的称为碎石土；将粒径＞2mm的质量小于50％而大于0.075mm的质量超过50%的称为砂土；将大于0.075mm的质量小于50%的定为粉土或粘性土。碎石土、砂土和粉土又称为

7、无粘性土。第一章第10页/共23页粘土矿物无定形氧化物胶体可溶盐土的矿物成分原生矿物石英、长石、云母等次生矿物有机质第二节土的矿物成分一、土中矿物类型及特性第一章第11页/共23页原生矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物碎屑。原生矿物颗粒一般都较粗大，它们主要存在于卵、砾、砂、粉各粒组中。次生矿物是原生矿物在一定气候条件下经化学风化作用，使其进一步分解而形成一些颗粒更细小的新矿物。粘土矿物是主要的次生矿物，是组成粘粒的主要矿物成分。粘土矿物中分布较广且对土性质影响较大的是蒙脱石、高岭石和伊利石(或水云母)

8、三种。第一章第12页/共23页粘土矿物的类型高岭石晶层之间连结牢固，水不能自由渗入，故其亲水性差，可塑性低，胀缩性弱；蒙脱石则反之，晶胞之间连结微弱，活动自由，亲水性强，胀缩性亦强；伊利石（水云母）的性质介于二者之间。第一章第13页/共23页二、矿物成分与粒组之间的关系粒径大于0.075mm的各粒组，均由原生矿物所构成，其中漂石粒、卵石粒、砾粒