土力学及基础工程第二章-土的基本物理性质及工程分类ppt课件.ppt

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1、第二章土的物理性质及工程分类土的组成与土的结构土的物理性质指标土的物理状态指标地基土(岩)的工程分类§2.1土的物理性质概述气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用§2.2土的组成及土的结构一、土的固相2.粒径级配颗粒大小各粒径成分在土中占的比例影响土性的主因1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d50d10d30特征粒径:d50:平均粒径d60:限定粒径d10:有效粒径d30

2、:中值粒径不均匀程度：Cu=d60/d10—不均匀系数粗细程度：用d50表示连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数Cu≥5,级配不均匀1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10d30曲线d60d10d30CuCcL0.330.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545斜率:某粒径范围内颗粒的含量陡—相应粒组质量集中缓--相应粒组含量少平台--相应粒组

3、缺乏较大颗粒缺少Cc减小较小颗粒缺少Cc增大Cc=1~3,级配连续性好连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数不均匀程度：Cu=d60/d10粒径级配粒径级配累积曲线及指标的用途：1）粒组含量用于土的分类定名；2）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：如果Cu≥5且Cc=1~3，级配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1,级配不良的土二、土中的水土中水的含量明显地影响土的性质(尤其是粘性土)。结合水吸附在土颗粒表面的水自由水电场引力作用范围之外的水1.结合水排列致密、定向性强密度>1g/cm3具有固体的

4、特性温度高于100°C时可蒸发强结合水位于强结合水之外，电场引力作用范围之内外力作用下可以移动不因重力而移动，有粘滞性弱结合水强结合水：紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体弱结合水：紧靠强结合水的外围形成的结合水膜，所受的电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱二、土中的水2.自由水存在于土粒电场影响范围以外，性质和普通水无异，能传递水压力，冰点为0℃，有溶解能力以两种形式存在：毛细水、重力水自由水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动存在于固气之间在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由

5、移动三、土中气体土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为与大气连通的非封闭气体和与大气不连通的封闭气体1.非封闭气体：受外荷作用时被挤出土体外，对土的性质影响不大2.封闭气体：受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大的影响，使土的渗透性减小，弹性增大和延长土体受力后变形达到稳定的历时。四、土的结构在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关1.单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，其特点是土粒间存在点与点的接

6、触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态密实状态疏松状态2.蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构3.絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构蜂窝结构絮状结构五、土的构造土的构造是指土体中各结构单元之间的关系。1.层理构造：土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色不同,而沿竖向呈现出成层

7、特征2.裂隙构造：土体被许多不连续的小裂隙所分割,在裂隙中常充填有各种盐类的沉淀物3.分散构造：土层中各部分的土粒组成无明显差别，分布均匀，性质亦相近。土的三个组成相的体积和质量上的比例关系松密程度干湿程度轻重程度特点:指标概念简单，数量很多要点：名称、概念或定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别定义基本方法:三相草图法§2.3土的物理性质指标§2.3土的物理性质指标一、土的三相图WaterAirSolidVaVwVsVvVmamwmsm质量体积已知关系五个:共有九个参数:VVvVsVaVw/msmwmam剩下三个

8、独立变量三相草图法物性指标是比例关系:可假设任一参数为1对于饱和土,Va=0剩下两个独立变量实验室测定其它指标是一种简单而实用的方法WaterAirSolidVaVwVsVvVmamwmsm质量体积WaterAirSolidVaVwV