第二章土的物理性质.ppt

固体颗粒 - 粒径级配 含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。 反映粘性土结构性的指标 土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。 目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。 灵敏度 触变性 §2.4 土的结构 气相 - 土中气 自由气体：与大气连通连通的气体对土的性质影响不大 封闭气体：被土颗粒和水封闭的气体其体积与压力有关。会增加土的弹性；阻塞渗流通道，降低渗透性 溶解在水中的气体 吸附于土颗粒表面的气体 §2.2 土的三相组成 – 土中气 §2.2 土的三相组成 – 小结 土体有三个组成部分：固相、液相和气相 小 结 固体颗粒 土中水 土中气体 粒径级配 矿物成分 颗粒形状 结合水 ：强结合水、弱结合水 自由水 ：重力水、毛细水 自由气体 封闭气体 第二章：土的物理性质与工程分类 §2.1 土的形成 ? §2.2 土的三相组成 ? §2.3 土的物理状态 §2.4 土的结构 §2.5 土的工程分类 §2.6 土的压实性 §2.3 土的物理状态 土的物理状态 土的物理状态 粗粒土的松密程度 粘性土的软硬状态 土的物理性质指标 (三相间的比例关系) 表示 影响 力学特性 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 物理性质指标 土的三个组成相的体积和质量上的比例关系 密实程度 干湿程度 …… 特点: 指标概念简单，数量很多 要点： 名称、概念或定义、符号、表达式、 单位或量纲、常见值或范围、联系与区别 基本方法: 定义 三相草图法 空气 Air 三 相 草 图 水 Water 固体 Solid ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 三 相 草 图 九个物理量: V Vv Vs Va Vw ms m w ma m 物性指标是比例关系: 可假设任一参数为1 物理量关系: 空气 水 固体 ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 三个独立变量， 干土或饱和土二个独立变量 其它指标： 三相草图法计算 实验室 测定 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 基本物理性质试验 为了确定三相草图诸量中的三个量，通常进行三个基本的物理性质试验： 土的密度试验 土粒比重试验 土的含水量试验 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 定义：土单位体积的质量 表达式： 单 位: kg/m3 或 g/cm3 一般范围: 1.60~2.20 g/cm3 土的密度? 空气 水 固体 ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 相关指标: 土的容重 ?=?g 单位: kN/m3 工程上更常用, 用于计算土的自重应力 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 测定方法常用“环刀法” 定义：土粒的密度与4?C时纯蒸馏水密度的比值 表达式： 单 位: 无量纲 一般范围：粘性土 2.70~2.75， 砂土 2.65 土粒比重Gs =1.0 g/cm3 土粒比重在数值上等于土粒的密度 空气 水 固体 ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 测定方法：比重瓶法 定义：土中水的质量与土粒质 量之比，用百分数表示 表达式： 单 位: 无量纲 一般范围：变化范围大 注意: 其实是含水比,可达到或超过100％ 土的含水量W 空气 水 固体 ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 测定方法常用“烘干法” 可表示同一种土的松密，二者之间存在关系： 表示土中孔隙含量的指标 砂类土：28-35% 粘性土：30-50%，有的可达60-70% 孔隙比e：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比, 为无量纲 孔隙率(孔隙度)n：土中孔隙体积与总体积之比, 用百分数表示 可用三相草图推出 空气 水 固体 ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 §2.3 土的物理状态 – 物理性质指标 表示土中含水程度的指标 对干土：Sr=0 对饱和土：Sr=1 含水量： 饱和度：土中水的体积与孔隙体积的比值 饱和度表示孔隙中充满水的程度： 空气 水 固体 ma=0 mw ms m 质量 Va Vw Vs Vv V 体积 §2.3 土的物理状态