土力学-第二章-土的工程性质及工程分类.ppt

第二章 土的性质及工程分类 §2.1 概述 §2.2 土的三相组成及土的结构 §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 土的渗透性 §2.7 土的压实原理 §2.8 地基土的工程分类 砂粒与粘粒 2.2.1 土的固体颗粒－粒组 2.2.1 土的固体颗粒－粒组 2.2.1 土的固体颗粒－颗粒级配 土的颗粒级配分析方法 列表法（P7） 颗粒级配曲线法 2.2.1 土的固体颗粒－颗粒级配 2.2.1 土的固体颗粒－颗粒级配 2.2.1 土的固体颗粒－颗粒级配 2.2.1 土的固体颗粒－颗粒级配 2.2.1 土的固体颗粒－颗粒级配分析方法 2.2.1 土的固体颗粒－－筛分法 2.2.2 土中水和气－土中水 土中水按存在形态分： 固态水：矿物内部结晶水或内部结合水，存在于土粒矿 物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水。根据对土的工程性质的影响，可把矿物内部结合水当做土体矿物颗粒的一部分，在比较高的温度下（80-680℃）才能化为气态水而与颗粒分离。 气态水：土中气的一部分。 液态水：井水，河水，海水等。 2.2.2 土中水和气-土中水 粘土颗粒表面带电现象 2.2.2 土中水和气 土中液态水 2.2.2 土中水和气－结合水 2.2.2 土中水和气－结合水 2.2.2 土中水和气－自由水 2.2.2 土中水和气－自由水 2.2.2 土中水和气－毛细水 毛细水危害：若毛细水上升至地表， 会引起土质盐渍化、沼泽化，而且会使地基湿润、强度降低、变形增大。在寒冷地区还会促使土的冻胀，地下室会过分潮湿，故在工程中要注意防潮、防冻。 土的冻胀：当大气负温传入土中时，土中的自由水首先冻结成冰晶体，随着气温的继续下降，弱结合水的最外层也开始冻结，使冰晶体逐渐扩大。这样使冰晶体周围土粒的结合水膜减薄，土粒就产生剩余的分子引力。由于结合水膜的减薄，使得水膜中的离子浓度增加，产生了渗透压力。在这两种引力作用下，下卧未冻结区水膜较厚处的弱结合水被吸引到水膜较薄的冻结区，并参与冻结，使冰晶体增大，而不平衡引力继续存在，只要有水源补给，未冻结区的水分就会不断向冻结区迁移和积聚，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土体随之发生隆起，即冻胀现象。 2.2.2 土中水和气－土中气 2.2.3 土的结构与构造－土的结构 土的结构性—土的组成与物理性质并不能完全决定土的性质，土的结构对土的性质具有很大的影响，这种特性称为土的结构性（土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状，表面特征，排列形式以及它们之间的连接特征）。 单粒结构、蜂窝状结构、絮凝结构。 2.2.3 土的结构与构造－单粒结构 特点： 单粒结构是由粗大土粒在水或空气中下沉而形成的。土粒间存在点与点的接触，随着它的形成条件的不同，可形成密实的或者疏松的状态。（碎石土和砂土） 2.2.3 土的结构与构造－单粒结构 2.2.3 土的结构与构造－单粒结构 2.2.3 土的结构与构造－蜂窝结构 2.2.3 土的结构与构造－絮凝结构 2.2.3 土的结构与构造－土的结构 三种结构中密实的单粒结构土的工程性质最好，蜂窝状为其次，絮凝结构土工程性质最差。后两种结构土，如果因振动其天然结构被破坏的话，强度很低，压缩性大。因此未经处理不能作为天然地基。 2.2.3 土的结构与构造－土的构造 裂隙、节理构造 2.3 土的物理性质指标 2.3 土的物理性质指标 2.3 土的物理性质指标 2.4 无粘性土的密实度 2.4 无粘性土的密实度 2.4 无粘性土的密实度 2.5.1 粘性土的稠度与界限含水量 2.5.1 粘性土的稠度与界限含水量 2.5.1 粘性土的稠度与界限含水量 搓条法 锥式液限仪 2.5.2 粘性土的塑性指数与液性指数 2.5.2 粘性土的塑性指数与液性指数 2.5.2 粘性土的塑性指数与液性指数 2.5.2 粘性土的塑性指数与液性指数 2.5.2 粘性土的塑性指数与液性指数 2.5.2 粘性土的天然稠度 2.5.3 粘性土的灵敏度和触变性 2.5.3 粘性土的灵敏度与触变性 2.5.3 粘性土的灵敏度与触变性 土的压实性指土体在压实能量作用下，土颗粒克服粒间阻力产生位移，使土中孔隙减小，密度增加的这种性质。 土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度，较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。填土的密实度常以其干密度来表示。 压实方法：碾压法，夯实法，振动