土的物质组成与结构课件.ppt

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1、第一章土的物质组成与结构第一节土的粒度成分一、粒度成分1.粒径（d）－土颗粒的直径（mm）2.粒组－土颗粒按大小相近、性质相似合成的组叫粒组（粒级）。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）巨粒漂石（块石）粒d>200卵石（碎石）粒60

2、粒度分析测定土中各颗粒直径大小及百分含量的过程主要测试方法：筛析法－主要用于粗粒土的粒度分析静水沉淀－主要用于细粒土的粒度分析土的粒度成分表粒组的百分含量＞2mm2～0.5mm0.5～0.25mm0.2～0.075mm0.075～0.005mm＜0.005mm218622331010.664.516.48.50.84.76826.51.累积曲线常用的粒度成分的表示方法是累积曲线法，它是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量，如下图所示。图1-1土的

3、累积曲线2.确定相应于某一累积百分含量的粒径有效粒径（d10）：小于某粒径的土粒质量累计百分数为10％时，相应的粒径称为有效粒径（d10）。平均粒径d50）：系指土中大于此粒径和小于此粒径的土的含量均占50％限制粒径（d60）或称限定粒径（d60）：当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60％时，该粒径称为控制粒径。d30：小于某粒径的土粒质量累计百分数为30％时的粒径用d30表示。3.不均匀系数的确定定义土的不均匀系数为：不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况。越大表示土粒大小的分布范围越大，颗粒大小越不均匀，其级配越良好，作为填方工程

4、的土料时，则比较容易获得较大的密实度。定义土的粒径级配累积曲线的曲率系数为：曲线系数描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状；或称反映累积曲线的斜率是否连续。在一般情况下：1).工程上把Cu≤5的土看作是均粒土，属级配不良；Cu>5时，称为不均粒土；Cu>10的土属级配良好。2).经验证明，当级配连续时，Cu的范围约为1～3；因此当Cc<1或Cc>3时，均表示级配线不连续。从工程上看：Cu≥5且Cc＝1～3的土，称为级配良好的土；不能同时满足上述两个要求的土，称为级配不良的土。粒度分类－土按粒度成分的分类巨粒土和含巨粒的土：巨

5、粒组质量多于总质量15%砾类土砾粒组质量多于总质量50%砂类土砾粒组质量少于或等于总质量50%细粒土细粒组质量多于或等于总质量的50%的土三、土按粒度成分的分类第二节土的矿物成分土中矿物类型土的固体相部分是由各种矿物颗粒或矿物集合体组成的，不同矿物成分的性质是有差别的，因此由不同矿物组成的土的性质也是不同的。土中矿物成分类型可分为：原生矿物次生矿物有机质一、原生矿物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。常见的原生矿物有石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、石榴石等。特点：颗粒粗大、亲水性弱、化学性质稳定、抗水、

6、抗风化能力强主要存在它们主要存在于卵、砾、砂、粉各粒组中，。是组成粗粒土的主要矿物成分。二、次生矿物次生矿物是原生矿物经过化学风化作用，使其进一步分解，形成一些颗粒更细小的新矿物。次生矿物又可分为两种类型：一种是原生矿物中部分可溶物质被水溶滤并携带到其他地方沉淀下来所形成的“可溶性次生矿物”；另一种是原生矿物中的可溶部分被溶滤后的残余物，它改变了原来矿物的成分和结构，形成了“不可溶的次生矿物”。三、有机质有机质是土中动植物残骸在微生物作用下分解形成的产物。它可分为两类：—类是分解不完全的植物及各种生物有机体的残骸；泥炭、淤泥另一类是

7、分解完全的腐殖质。特点：有机质亲水性强，当土中有机质含量增多时，土的可塑性和压缩性增大，强度降低，对工程建筑不利。是有害成分！矿物成分与粒度成分的关系第三节土中的水一、土中水的基本类型与特征水是土的基本组成部分之一，它在土中以不同形式和不同状态存在，不同的水对土的工程地质性质影响是不同的。土中水的分类（一）矿物矿物中的结合水结构水：以H＋、OH－离子存在，数量、位置固定结晶水：以H2O存在，数量、位置固定沸石水：以H2O存在，数量不定、晶胞之间（二）孔隙中的液态水结合水：在土粒静电引力范围内，被吸附在土粒周围的水就叫结合水。它不受重

8、力影响，密度大，不能传递静水压力，冰点低，有粘滞性和一定的抗剪强度。非结合水毛细水是由于毛细作用保持在土的毛细孔隙中的地下水。重力水又叫自由水，是不受颗粒吸附和毛细力作用控制，在重力作用下能自由运动的地下水。它是普通的液态水固态水＝冰