工程地质与地基基础02土的性质及工程分类ppt课件.ppt

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1、2、土的物理性质及工程分类2.1概述2.2土的组成及土的结构2.3土的物理性质指标2.4无粘性土的密实度2.5粘性土的物理特性2.6土的渗透及渗流2.8土的工程分类土的形成形成过程形成条件物理力学性质影响土是岩石经过风化后,在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积风化岩石地球土地球2.1概述固体矿物颗粒（固相）土中气体（气相）土中水（液相）2.2土的三相组成及土的结构土的固体颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分。1.土粒的矿物成分（1）原生矿物（2）次生矿物（3）腐植质2.2.1土的固体

2、颗粒次生矿物蒙脱石伊利石高岭石蒙脱石2.土颗粒的大小与形状粒组按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类界限粒径3.土的粒径级配（1）定义工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。（2）粒径分析方法筛分法（d>0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）筛分法（d>0.075mm的土）筛分法就是用一套标准筛子如孔直径(mm)：20、10、5.0、2.0、l.0、0.5、0.25、0.1、0.075，将烘干且分散了的200g有代表性的试样倒入标准筛内摇振，然后分别称出留在各筛

3、子上的土重，并计算出各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。沉降分析法：具体有密度计法(也称比重计法)或移液管法(也称吸管法)。该两法的理论基础都是依据Stokes(司笃克斯)定律，即球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比105.02.01.00.50.250.1200g10161824223872P%958778665536筛分法原理图筛分法密度计法（d<0.075mm的土）（3）颗粒级配的表示方法表示方法：表格法、颗粒累计级配曲线法10-22-0.050.05-0.005<0.005A09910B

4、066304C445600特征粒径:d60:限定粒径d10:有效粒径d30:中值粒径不均匀程度：Cu=d60/d101、不均匀系数连续程度:Cc=d302/(d60×d10)2、曲率系数粒径级配累积曲线及指标的用途：粒组含量用于土的分类定名；不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：Cu≥5,不均匀土；Cu<5,均匀土曲率系数Cc用于判定土的连续程度：Cc=1~3,级配连续土；Cc>3或Cc<1,级配不连续土不均匀系数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

5、Cc>3或Cc<1,级配不良的土2.2.2土中水和气（1）固态水（2）气态水（3）液态水结合水: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2.2.2.1土中水存在的状态强结合水弱结合水重力水毛细水结合水排列致密、定向性强密度>1.2~2.4g/cm3冰点-76℃具有极大的粘滞性和固体的特性温度高于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密度>1.0~1.7g/cm3冰点-20~30℃外力作用下可以移动不因重力而移动，有粘滞性弱结合水图2.8矿物颗粒对水分子的静电引力作用土中毛

6、细现象2.2.2.3毛细水分布在土粒内部相互贯通的孔隙可以看成许多形状不一、直径互异、彼此连通的毛细管上升高度:毛细升高与孔径成反比粘土粉土砂土砾石分析对象:水柱T为表面张力2.2.2.5土体中气体(气相)土体中的气体是指存于土体空隙中未被水占据的部分,存在形式有两种:自由气体:与大气相通,对土的性质影响不大封闭气体:与大气隔绝,增大土体的弹性和压缩性土体中气体2.2.1土的结构2.2.3土的结构构造单粒结构蜂窝结构絮状结构砂粒粉粒粘粒2.2.2土的构造层状构造分散构造结核状构造裂隙状构造2.3.1土的三相比

7、例指标概述土的物理性质直接反映土的松密、软硬等物理状态，也间接反映土的工程性质。土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。三相指标的定义2.3土的物理性质指标固相液相气相土颗粒土中水土中气Water水Air空气Soil固体颗粒VaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积土的物理性质指标一共有9个。（1）反映土松密程度的指标有2个：土的孔隙比e=Vv/Vs土的孔隙率n=Vv/V×100％（2）反映含水程度的指标有2个：土的含水量w=mw/ms×100％土的饱和度Sr=Vw/Vv×100％(3)

8、特定条件下的密度指标有5个：土的天然密度ρ=m/v土的干密度ρd=Ms/V土的饱和密度ρsat＝(ms+Vv×ρw)/V土的浮密度（有效密度）ρ/=(ms-Vs×ρw)/V=ρsat-ρw土粒相对密度（土粒比重）ds=ms/mw=ms/(Vs.ρw1)=ρs/ρw1其中三个基本试验指标土的天然密度ρ测定：环刀法土的含水量w测定：烘干法土粒相对密度（土粒比重）ds测定：比重瓶法其它6个指标：Sr、ρd