土力学-第一章土的组成.ppt

土 力 学 土木工程系岩土教研室 第1章　土的组成 第1章　土的组成 1.1　概述 1.1　概述 1.1　概述 土的三个特点及三相体系 第1章　土的组成 1.2　土中固体颗粒 1.2.1　土粒的粒度成分 1.土粒粒度与粒组 土粒的大小称为粒度，通常以粒径表示，以mm为单位。 介于一定粒度范围内的土粒，称为粒组。以mm表示。 划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。 粒组界限值力求服从简单的数学规律。 　　　　　　200、60、2、0.075、0.005　　(mm) 1.2.1　土粒的粒度成分 1.土粒粒度与粒组 表1-1 土粒粒组的划分 1.2.1　土粒的粒度成分 2.粒度成分分析试验 土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（是指土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数）表示，称为土的粒度成分或颗粒级配 1.2.1　土粒的粒度成分 2.粒度成分分析试验 筛分法 用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置（如20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm）。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，即可求得各个粒组的相对含量。通过计算可得到小于某一筛孔直径土粒的累积重量及累计百分含量。 1.2.1　土粒的粒度成分 2.粒度成分分析试验 静水沉降分析原理：斯托克斯（Stokes）定律 1.2.1　土粒的粒度成分 2.粒度成分分析试验 1.2.1　土粒的粒度成分 3.粒度成分分布曲线 1.2.1　土粒的粒度成分 1.2.1　土粒的粒度成分 3.粒度成分分布曲线 1.2　土中固体颗粒 1.2.2　土粒的矿物成分 1.土粒矿物组成 1.2.2　土粒的矿物成分 1.土粒矿物组成 原生矿物 1.2.2　土粒的矿物成分 1.土粒矿物组成 次生矿物 1.2.2　土粒的矿物成分 1.土粒矿物组成 有机质（了解） 1.2.2　土粒的矿物成分 2.土粒矿物成分与粒组的关系 第1章　土的组成 1.3　土中水和土中气 1.3.1土中水 1.3　土中水和土中气 1.3.1土中水 1.3　土中水和土中气 1.3.2土中气 第1章　土的组成 1.4　粘土颗粒与水的相互作用 1.4.1粘土矿物的结晶结构和亲水性 1.4　粘土颗粒与水的相互作用 1.4.1粘土矿物的结晶结构和亲水性 1.4　粘土颗粒与水的相互作用 1.4.2粘土颗粒与水的相互作用 1.粘土颗粒的带电性 1.4　粘土颗粒与水的相互作用 1.4.2粘土颗粒与水的相互作用 2.双电层 第1章　土的组成 1.5　土的结构和构造 1.5　土的结构和构造 1.5.1土的结构 1.5　土的结构和构造 1.5.1土的结构 1.5　土的结构和构造 1.5.2土的构造 土中的粘土颗粒在电场中向阳极泳动的现象称为电泳。 而土中的液体渗向阴极，称为电渗。 这两种现象是同时发生的，称为电动现象。 粘粒表面产生电荷的原因： 　　1、选择性吸附；2、表面分子的离解；3、同晶替换；4、边缘断链 颗粒表面的负电荷构成电场的内层（决定电位层）。水中被吸引在颗粒表面的阳离子和定向排列的水分子构成电场的外层（反离子层）。合称双电层。 双电层 决定电位层 （内层） 反离子层 （外层） 结合水 强结合水 （固定层） 弱结合水 （扩散层） 1.1 概述 1.2 土中固体颗粒 1.3 土中水和土中气 1.4 粘土颗粒与水的相互作用 1.5 土的结构和构造 土的结构 微观结构 （土的结构） 宏观结构 （土的构造） 指土粒的原位集合体特征，是由土粒单元的大 小、矿物成分、形状、相互排列及联结关系， 土中水性质及孔隙特征等形成的综合特征。 是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近 的各部分之间的相互关系的特征，表征了土层 的层理、裂隙及大孔隙等宏观特征。 1.单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，其特点是土粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态 密实状态 疏松状态 2.蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构 3.絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构 蜂窝结构 絮状结构 天津城市建设学院土木系岩土教研室 土力学 1.1 概述 1.2 土中固体颗粒 1.3 土中水和土中气 1.4 粘土颗粒与水的相互作用 1.5 土的结构和构造 1.1 概述 1.2 土中固体颗粒 1.3 土中水和土中气 1.4 粘土颗粒与