土力学与基础工程.docx

土力学与基础工程第二章、.图的性质及工程分类2.1概述1．土的三相体系：固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相(气体)。饱和土为二相体：固相、液相。2．2土的三相组成及土的结构2.2.1土的固体颗粒（固相）1.、高岭石：水稳性好，可塑性低，压缩性低，亲水性差，稳定性最好。2、（1）、土的颗粒级配曲线：横坐标：土的粒径（mm），为对数坐标；纵坐标：小于某粒径的土粒质量百分数（%），常数指标。（2）、.由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。曲线平缓则表示粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，颗粒均匀，级配不良。3、工程中用不均匀系数CU和曲率系数CC来反映土颗粒级配的不均匀程度CU=d60/d10 ;CC=(d30)2/(d10×d60)d60------小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径，称限定粒径；d10-------小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径，称有效粒径；d30-------小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径，称中值粒径。2.2.2土中水和气1．土中液态水分为结合水和自由水两大类。2.土中气体：粗颗粒中常见与大气相连通的空气，它对土的工程性质影响不大；在细颗粒中则存在与大气隔绝的封闭气泡，使土在外力作用下压缩性提高，透水性降低，对土的工程性质影响较大。2.2.3土的结构和构造1土的构造最主要特征就是成层性，即层理构造。2.3土的物理性质指标（都很重要，建议整节复习，不赘述）会做P19例2.4无黏性土的密实度1、影响砂、卵石等无黏性土工程性质的主要因素是密实度。2、相对密实度（1）Dr=(emax-e)/(emax-emin) 2.1e天然空隙比；emax最大空隙比（土处于最松散状态的e）；emin最小空隙比（土处于最紧密状态的e）（2）相对密实度的值介于0—1之间，值越大，表示越密实。2.5黏性土的物理特性2.5.1黏性土的界限含水量1、黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量称为界限含水量（掌握上图）2.5.2黏性土的塑性指数和液性指数 1、（1）塑性指数Ip= wL -wp (wL:液限； wp塑限)（2）、塑性指数习惯上用不带“%”的百分数表示。（3）、Ip越大，表明土的颗粒越细，土的黏粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量越高，土处在可塑状态的含水量变化范围就越大。（判断题）（4）、塑性指数常作为工程上对黏性土进行分类的依据。2、（1）液性指数IL=(w-wp)/(wL-wp)=(w-wp)/Ip 。用小数表示。w为天然含水量。（2）、可以利用IL来表示黏性土所处的软硬状态（判断题）2.5.3黏性土的灵敏度和触变性1、天然状态下的黏性土，由于地质历史作用常具有一定的结构性。工程上常用灵敏度St来衡量黏性土结构性对强度的影响。St=qu/qu’qu,qu’----分别为原状土和重塑土式样的无侧限抗压强度。2、土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越明显。3、与结构性相反的是土的触变性。黏性土结构遭到破坏，强度降低，但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性。2.6土的渗透及渗流1、水透过土空隙流动的现象，称为渗透或渗流，而土被水透过的的性质，称为土的渗透性。2.6.1土的渗透性1、达西定律v=ki 得到的结论：渗透速度=土的渗透系数×水力梯度或水力坡降2.6.3动水力及渗流破坏1、流砂或流土：当动水力的数值等于或大于土的浮重度时（即向上的动水力克服了土粒向下的重力时），土体发生浮起而随水流动的现象。（名词解释）2、管涌：当地下水流动的水力坡降i很大时，水流由层流变为紊流，此时渗流力将土体粗粒孔隙中充填的细粒土带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。（名词解释）2.7土的压实性及动力特性2.7.1土的压实原理1、在一定的压实功（能）下使土最容易压实，并能达到最大密实度的含水量称为土的最优（或最佳）含水量，用wop表示。与其相对应的干密度则成为最大干密度，以ρdmax表示。2.7.2击实试验及其影响因素1、击实曲线的特点：（结合P33图2.40理解记忆）① 峰值。只有当土的含水量达到最优含水量时，才能达到这个峰值ρdmax② 击实曲线位于理论饱和曲线左边。③ 击实曲线的形态。2、只有在适当含水量的情况下，土才能达到比较好的压实效果。2.7.3土的振动液化1、土体液化是指饱和状态砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载力的现象。（可能名词解释）2.8地基土（岩）的工程分类2.8.7特殊土（必考）1、软土的特性：孔隙比大（e≥1），天然含水量高（w≥wL）、压缩性高、强度低和具有灵敏性、结构性。为不良地基。包括淤泥、淤泥质黏性土、淤泥质粉土等。2、淤泥和淤泥质土是工程建设中经常遇到的软土。当黏性土的w≥wL，