土的物理性质及分类.ppt

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1、土的物理性质及分类1土的物理性质及分类第1节概述第2节土的组成第3节土的三相比例指标第4节无粘性土的密实度第5节粘性土的物理特征第6节土的渗透性第7节地基土（岩）的分类2第1节概述土是岩石风化的产物。风化作用物理作用：岩石产生量的变化化学作用生物作用岩石产生质的变化3土是三相体。土液相（水）气相（气）固相（土颗粒）土残积土运积土风成沉积土水成沉积土冰川沉积土4饱和土中的孔隙均被水所充填，所以饱和土为二相体。5第2节土的组成一、土的固相（一）土的颗粒级配按土颗粒粒径（d）大小将土颗粒分组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。巨粒：>60mm粗粒：0.075~6

2、0mm细粒：≤0.075mm土的粒组6土颗粒的大小及其组成情况，通常以土中土颗粒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。土的颗粒级配可由土的颗粒大小分析试验（简称颗分试验）测定。筛析法密度计法d<0.075mm移液管法d>0.075mm颗分试验7根据颗粒大小分析试验结果，可以绘制颗粒级配累积曲线（横坐标为粒径，用对数坐标表示；纵坐标为小于某粒径的土重含量，用常数坐标表示）。颗粒级配曲线的坡度可以大致反映土的均匀程度。曲线陡，表示粒径大小相差不多，土颗粒比较均匀；曲线缓，表示粒径大小相差悬殊，土颗粒不均匀，级配良好。8几个特殊粒径：d

3、10,d30,d60小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的粒径称为有效粒径d10。与之类似可以得到d30和d60（限定粒径）。土颗粒的级配指标：不均匀系数Cu=d60/d10曲率系数Cc=(d30)2/(d60×d10)9Cu反映大小不同粒组的分布情况。Cu越大，表示土颗粒大小的分布范围越大，其级配良好。Cc描写累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。在一般情况下，Cu<5，均粒土，为级配不良>10，级配良好10Cu≥5Cc=1~3级配良好砾类土或砂类土单独用Cu来确定土的级配情况是不够的，需同时参考Cc。11（二）土粒的矿物成分矿物成分对土的性质有着

4、重要影响，其中以细粒组的矿物成分最为重要。原生矿物：包括石英、长石和云母等。为岩石物理风化的产物，化学性质稳定或较为稳定。次生矿物：为原生矿物化学风化的产物。土颗粒的矿物成分原生矿物次生矿物12次生矿物主要是粘土矿物。由于晶片结合的情况不同，便形成了具有不同性质的各种粘土矿物，主要有蒙脱石、伊里石和高岭石。硅氧四面体硅氧晶片铝氢氧八面体铝氢氧晶片的基本单元粘土矿物结构13蒙脱石：亲水性强（吸水膨胀、脱水收缩）伊里石：亲水性中等高岭石：亲水性差14二、土的液相土中水结合水自由水强结合水弱结合水重力水毛细水土的含水量试验所测定的为土中的自由水和弱结合水。15三、土的气

5、相土孔隙中未被水所占据的部位由气体充填。土中的气体若与大气相通，则对土的力学性质影响不大;若与大气隔绝，使土的压缩性提高，透水性减小。16四、土的结构和构造土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。土的结构絮状结构：d<0.005mm（粘粒在海水中）蜂窝结构：d=0.005~0.075mm（粉粒）单粒结构：d>0.075mm分散结构：d<0.005mm（粘粒在淡水中）紧密疏松17第3节土的三相比例指标土的三相比例指标定量反映了土的三相的组成情况，有助于理解土的基本物理性质。土液相（水）气相（气）固相（土颗粒）土是三相体。18为了

6、对土的基本物理性质有所了解，需要对土的三相的组成情况进行定量研究。表示土的三相组成比例关系的指标，称为土的三相比例指标，包括土粒比重ds、含水量w、密度ρ、孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr。土粒比重ds：土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比。在数值上等于土粒密度，但无量纲。在试验室用“比重瓶法”测定，一般土粒比重的变化幅度不大。19土的含水量w：土中水的质量与土粒质量之比。在试验室一般用“烘干法”测定。一般来说，同一类土，当含水量增大时，其强度就降低。土的密度干密度饱和密度有效密度干重度饱和重度有效重度土的密度ρ：土单位体积的质量。在试验室一般用“环刀法”测定。2

7、0土的孔隙比e：土中孔隙体积与土粒体积之比。可以用来评价天然土层的密实程度。土的孔隙率n：土中孔隙体积与土体总体积之比。土的饱和度Sr：土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比。21第4节无粘性土的密实度无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的关系。呈密实状态时，为良好地基；呈疏松状态时，为不良地基。无粘性土的最小孔隙比emin：处于最紧密状态的孔隙比。在试验室可用“振击法”测定。无粘性土的最大孔隙比emax：处于最疏松状态的孔隙比。在试验室可用“漏斗法”或“量筒法”测定。22无粘性土的相对密实度Dr：无粘性土的最大孔隙比与天然孔隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的

8、比值。Dr