《土力学》土的组成精品.ppt

强结合水 弱结合水 2 . 自由水 （1） 重力水：地下水位以下，在重力或水头压力作用下可以自由运动；对土粒有浮力作用。 （2） 毛细水 比表面积的概念 ? 单位体积（或质量）颗粒的总表面积。 ? 颗粒越细，比表面积越大或越小？ ? 比表面积越大，带的电越多，吸附能力越强 比较以下概念 粘土矿物、粘粒、粘性土 粒径、粒度、粒组 * （1）蒙脱石 水分子 弱联结 遇水膨胀、失水收缩 * （2） 伊利石 钾离子 弱联结 * （3） 高岭石 强的氢键联结 1.4.2 粘粒与水的相互作用 1.粘土颗粒的带电性 电动现象 (1) 电泳 (2)电渗 带电的原因: (1) 解离作用 (2)吸附作用 (3) 同晶置换 (4)边缘断裂 2.双电层 的概念 强结合水 弱结合水 (1)固定层 (2) 扩散层 *粘粒周围的水化膜包含着起主导作用的离子和作为主体的水分子。从起主导作用的离子着眼，称这层为反离子层；从作为主体的水分子着眼，则称结合水层。 土颗粒或粒团的 空间排列和相互联结 1.5 土的结构和构造 力学特性 土的结构 重塑土的强度 原状土的强度 土的构造 + 同一土层中物质成分、颗粒大小相近的各部分之间的相互关系的特征 影响 分类： (1)单粒结构 砂层，砾石层 (2)蜂窝结构 粉粒(粒径0.075~0.005mm） (3)絮状结构 粘粒（粒径0.005mm） 2、土的结构 *指土颗粒的大小、形状、表面特征，相互排列及其联结关系的综合特征。 ---粗粒土的结构 粒间作用力 排列形式 矿物成分 单粒结构 示意图 重力，毛细力 点与点、点与面 原生矿物 疏松 紧密 D＞0.075mm ---细砂、粉粒土的结构 粒间作用力 排列形式 矿物成分 蜂窝结构 重力，表面力 蜂窝状 主要是原生矿物 d=0.075~0.005mm ---粘粒土的结构 粒间作用力 形成环境 排列形式 矿物成分 表面力、胶结力 （斥力减小引力增加） 示意图 表面力、胶结力 （粒间斥力占优势） 淡水中沉积 海水中沉积 次生矿物 次生矿物 面与面 边、角与面 边、角与边 絮状结构 D＜0.005mm 絮状结构-----d0.005mm 絮状结构 天然条件下，可能是多种组合，或者由一种结构过渡向另一种结构。 3、土的构造 类型：层理构造、 裂隙构造 *定义：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征。 结核状构造 *主要特征：成层性、裂隙性 　 裂隙构造 对于第四纪的沉积层最主要的构造特征是成层 * * * * * * * 1.1 概述 1.1.1、土的形成 岩石(体) 破碎 或分解 松散堆积物 风化 物理、化学、生物 剥蚀 搬运 沉积 重力、风力、水流、冰川等 第1章 土的组成 土体 母岩（Parent rock） 风化 岩石破碎 化学成分改变 搬运 沉积 大小、形状和成分都不相同的松散颗粒集合体（Soil） 土 固相 液相 气相 1. 散体性 2. 多相性 3. 自然变异性 ①固相 ②液相 ③气相 构成土的骨架，即固体矿物、土粒，是三相中最主要的物质成分 水溶液 二氧化碳、氮气、氧气等 土的三相 ①+③：干土 ①+②：饱和土 ①+②+③：非饱和土(湿土) 1.2 土中固体颗粒 1.2.1 土粒的粒度成分(粒径级配) 一、土粒粒度与粒组 粒度(granularity)： 粒组(fraction, grain group)： 粒组的划分 天然土是由大小不同的颗粒组成的，土粒的大小称为粒度,通常以粒径（mm）表示。 介于一定粒度范围内工程性质相似的土粒，称为粒组。 见P12表1-1. 块石/漂石 粒组的 划分原则 总原则：工程性质由量变到质变的某一范围粒径的土粒分为一组。 具体： ① 在一定粒度范围内，工程地质性质相近； ② 与目前的颗粒分析的测定技术相适应； ③ 服从一定的数学规律，便于记忆。 粘粒 粉粒 砂粒 角砾/圆砾 卵石/碎石 0.005mm 0.075mm 2mm 60mm 200mm 《土的分类标准》(GB/T50145-2007) 巨粒 粗粒 细粒 * ? 筛分法：d0.075mm 粗粒土 二、粒度成分的测定方法 筛分法（d0.075mm的土） ? 沉降分析法 密度计法 利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量的方法。 d0.075mm 密度计法d0.075mm 小于某粒径的土重含量（%） 0.001 0.01 0.1 1 10 0