第6章 岩土体工程地质特征 6.5 —6.6 土体(civil).ppt

6.5 土的工程分类及性质 6.5.1 土的工程分类 根据颗粒级配和塑性指数划分土类 将土分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。 碎石土、砂土和粉土根据颗粒级配可进行进一步分类，如下表所示。 黏性土根据塑性指数可进一步分为粉质黏土（10Ip≤17）和黏土（Ip17）两类。 土的工程分类 6.5.2 一般土的工程性质 略（下学期《（岩）土力学》课程介绍） 6.6 特殊土 黄土的特征 黄土的矿物成分 （1）黄土碟 （2）黄土陷穴 （3）黄土井 （4）黄土柱和黄土桥 黄土地貌 黄土沟谷地貌 黄土沟谷地貌 黄土沟间地貌 黄土沟间地貌 黄土沟间地貌 黄土沟间地貌 黄土沟间地貌 黄土破碎塬 黄土涧 黄土墚 黄土起伏墚 黄土地貌的发育与水圈、大气圈、岩石圈相互作用 多年冻土地区道路的病害 青藏铁路 热棒在多年冻土地区的道路应用 可可西里 热棒就是保持冻土路基稳定的技术措施之一。热棒长7米，在路基下埋有5米，在地面上高2米，整个棒体是中空的，里面灌有液氨。热棒的工作原理很简单：当路基温度上升时，液态氨受热发生气化，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却变成了液态氨，又沉入了棒底。这样周而往复，热棒就相当于一个“永动”的天然制冷机，不断地将冻土层中热量排出。一排排热棒像一个个卫士，忠诚守护着冻土带的铁路，保障着列车的安全行驶。 * 冻害 冻胀 融沉 道路翻浆 * 冻土 融土 冻结过程 水分迁移 水分补给 冰分凝 冻胀 冻胀的基本原理 * 2. 冻土物理和力学性质 冻土的物理性质 总含水量 含冰量 冻土的力学性质 冻胀量 冻胀强度 冻胀力 冻结力 * 冻土的融陷下沉和融化压缩 融陷下沉 融化压缩 冻结深度或融化层厚度 冻结深度或融化层厚度 融陷性评价 黄土地貌的发育受制于以下几个条件：原始地形、黄土的堆积以及水的作用。原始地形条件是岩石圈运动以及岩石圈与水圈、大气圈相互作用的结果；黄土主要是风力吹蚀干燥的松散的地面，将以粉沙为主的细粒物质搬运到合适的地点堆积而形成松散堆积物，是大气与岩石相互作用的产物；水的侵蚀、溶蚀、潜蚀和淋滤是黄土地貌发育的重要动力。因此可以这样说，黄土地貌是水圈、大气圈、岩石圈相互作用的产物。 * 2. 影响黄土地基湿陷性的主要因素 黄土的结构特征 黄土的湿陷机理 黄土结构示意图 1?砂粒;?2?粗粉粒;?3?胶结物;?4?大孔隙 黄土的结构是由集粒和碎屑组成的骨架颗粒相互连接形成的一种粒状架空结构体系，它含有大量的架空孔隙。 * 黄土的物质成分 黄土中胶结物的多寡和成分，以及颗粒的组成和分布，对于黄土的结构特点和湿陷性的强弱有着重要的影响。 胶结物含量 黄土中的盐类 水的浸湿 黄土受水浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒之间。于是，结合水联结消失，盐类溶于水中，骨架强度随着降低，土体在上覆土层的自重应力或在附加应力与自重应力综合作用下，其结构迅速破坏，土粒滑向大孔，粒间孔隙减少。这就是黄土湿陷现象的内在过程。 * 影响因素： 粘粒含量 孔隙比大小 含水量大小 外加压力 * 3. 湿陷性黄土地基的勘察与评价 湿陷性评价的意义和标准 意义： 查明黄土在一定压力下浸水后是否具有湿陷性 判别场地的湿陷类型 判定黄土地基的湿陷等级 标准： 我国《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90） * 黄土湿陷性的判别 湿陷系数：单位厚度的土层，由于浸水在规定压力下产生的湿陷量，它表示了土样所代表黄土层的湿陷程度。 湿陷性判别：我国《湿陷性黄土地区建筑规范》按照国内各地经验采用?s=0.015作为湿陷性黄土的界限值，?s≥0.015定为湿陷性黄土，否则为非湿陷性黄土。 * 初勘阶段，建筑物的平面位置、基础尺寸和埋深等尚未确定，即实际压力大小难以预估。 《黄土规范》规定：自基础底面（初勘时，自地面下1.5?m）算起，10?m以上的土层应用200?kPa；10?m以下至非湿陷性土层顶面，应用其上覆土的饱和自重应力（当大于300?kPa时，仍应用300?kPa）；基底压力大于300kPa时，宜用实际压力判别黄土的湿陷性 湿陷系数的测定压力 试验时测定湿陷系数的压力p应采用黄土地基的实际压力。 * 双线法 2个试样。一个在天然湿度下分级加荷，另一个在天然湿度下加第一级荷重，下沉稳定后浸水，至湿陷稳定后再分级加荷。 绘制p?ds曲线上取ds＝0.015所对应的压力作为湿陷起始压力psh 单线法 5个试样，各试样均分别在天然湿度下分级加荷至