土的物理性质和工程分类.ppt

学习要求了解土的成因和三相组成，掌握土的物理性质和物理状态指标的定义、物理概念、计算公式和单位。要求熟练地掌握物理指标的三相换算。了解地基土的工程分类依据与准确定名。基本内容◆土的三相组成◆土的三相比例指标◆土的结构与构造

粘性土的界限含水量

砂土的密实度

土的工程分类土的物理性质和工程分类土的三相组成…1土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。固相——包括多种矿物成分组成土的骨架，骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空隙是相互连通的，形成多孔介质；液相——主要是水(溶解有少量的可溶盐类)；气相——主要是空气、水蒸气，有时还有沼气等。土的三相组成…2土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异，例如：固体+气体（液体=0）为干土，此时粘土呈坚硬状态砂土呈松散状态；固体+液体+气体为湿土，此时粘土多为可塑状态；固体+液体（气体=0）为饱和土，此时粉细砂或粉土遇强烈地震，可能产生液化，而使工程遭受破坏；粘土地基受建筑物荷载作用发生沉降需几十年才能稳定。什么是液化？土的三相组成…3如果饱和疏松的土是由细砂粒或粉砂粒所组成，在强烈的振动作用下，土的结构会突然破坏变成流动状态，引起所谓“砂土液化”现象，使地基失去承载力，在地震区将会引起震害。1964年6月16日，日本新瀉发生里氏7.5级地震后，因地基土发生液化所造成的破坏。倒了，但结构未破坏土的三相组成…4土的形成自然界的土是由岩石经风化、搬运、堆积而形成的。“土”一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土与岩石的区分仅在于颗粒间胶结的强弱。物理风化——指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。化学风化——指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物(次生矿物)。生成的土为细粒土，粘性土。生物风化——由动物、植物和人类对岩体的破坏称生物风化。土的三相组成…5土的三相组成…6土的固体颗粒土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物组成及其后的风化作用。成土矿物可分为两大类：原生矿物次生矿物

由岩石经物理风化生成的

由原生矿物经化学风化生成的新矿物

颗粒成分与母岩的相同

它的成分成分与母岩的完全不同

常见的有石英、长石和云母

有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物

颗粒较粗，多呈浑圆形状

颗粒极细，且多呈片状

吸附水的能力弱，无塑性

性质活泼，吸附水能力强，具塑性水溶盐可溶性次生矿物。常见的有岩盐、钾盐、石膏、方解石，硫酸盐类还对金属和混凝土有一定的腐蚀作用。有机质动植物分解后的残骸，称为腐殖质。其颗粒极细，粒径小于0.1m，呈凝胶状，带有电荷，具极强的吸附性。土的三相组成…7土的三相组成…8土的颗粒级配1.土颗粒的大小直接决定土的性质；2.粒径——颗粒直径大小，界限粒径——划分粒组的分界尺寸。3.粒组——将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。4.颗粒级配——土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。级配的测定方法筛分法(0.075mm)