2.土的性质和工程分类.ppt

2.1.1土的物理性质概述 2.2 土的三相组成及其结构 2.2.1 土的固体颗粒（固相） (2)颗粒粒径级配曲线 （3）颗粒级配的描述 （1）筛分法 （2）比重计法 2.2.2土中的水和气 2土中气体 3 粘土颗粒与水的相互作用 4 土的冻胀 2.2.3土的结构和构造 2土的构造 2.3 土的物理性质指标 2.3.1土的三相图及指标定义 3 反映土的空隙特征和含水程度的指标 2.3.2指标间的换算 例题分析 2.4 无粘性土的密实度 2.4.1无粘性土的密实度的划分 2.5 粘性土的物理特性 3 界限含水量的测定方法规定与比较 例题分析 2.5.3 粘性土的灵敏度和触变性 2.6 土的渗透及渗流 2.6.1土的渗流定律 （2） 达西定律适用范围与起始水力坡降 2 土的渗透系数 (2)现场抽水试验 3 影响渗透系数的因素 2.6.3渗透力和临界水头梯度 2.6.4渗透破坏与控制 例题分析 【例】某土坝地基土的比重ds=2.68，孔隙比e=0.82，下游渗流出口处经计算水力坡降i为0.2，若取安全系数Fs为2.5，试问该土坝地基出口处土体是否会发生流土破坏 4 渗流破化的防治措施 2.7 土的动力特性 2.7.2击实试验及其影响因素 2 土的击实曲线 2 影响击实效果的因素 2.8 土（岩）的工程分类 1分类的目的和原则 2 分类体系与方法 例题分析 （2）碟式液限仪测定的液限大于锥式液限仪测定的液限。 液限 塑限 锥式液限仪 液塑限联合测定仪 碟式液限仪测定 搓条法 （1）测定方法规定 液塑限联合测定仪 下沉深度为10mm所对应的含水量为液限;下沉深度为2mm处所对应的含水量为塑限 2.5.2粘性土的塑性指数和液性指数 1 塑性指数IP是液限和塑限的差值(省去%)，即土处在可塑状态的含水量变化范围 说明：塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力,即与土中粘粒含量有关。粘粒含量越多,塑性指数就越高 说明：液性指数表征土抵抗外力的量度,其值越大,表示抵抗外力的能力越小.根据IL值可以直接判定土的软硬状态 2 液性指数IL是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比 状态 液性指数 坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑 IL≤0 0＜IL≤0.25 0.25＜IL≤0.75 0.75＜IL≤1 IL＞1 【例】某砂土试样,试验测定土粒相对密度ds=2.7,含水量ω=9.43%,天然密度ρ=1.66/cm3。已知砂样最密实状态时称得干砂质量ms1=1.62kg,最疏松状态时称得干砂质量ms2=1.45kg。求此砂土的相对密度Dr,并判断砂土所处的密实状态 【解答】 砂土在天然状态下的孔隙比 砂土最小孔隙比 砂土最大孔隙比 相对密实度 中密状态 1 灵敏度 低灵敏 中等灵敏 高灵敏 2 触变性 粘性土结构遭到破坏，强度降低，但随着时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性。 1856年法国学者Darcy对砂土的渗透性进行研究 结论： 水在土中的渗透速度与试样的水力梯度成正比 v=ki 达西定律 水力梯度，即沿渗流方向单位渗流长度的水头损失 1 达西定律 （1）达西渗流试验 达西定律 砂土的渗透速度与水力梯度呈线性关系 密实的粘土，需要克服结合水的粘滞阻力后才能发生渗透;同时渗透系数与水力坡降的规律还偏离达西定律而呈非线性关系 达西定律适用于层流，不适用于紊流 v=ki i v O 砂土 ib 起始水力坡降 虚直线简化 0 i v 密实粘土 时间t内流出的水量 (1)常水头试验— 整个试验过程中水头保持不变 适用于透水性大（k10-3cm/s）的土，例如砂土。 （1）土粒大小与级配 细粒含量愈多，土的渗透性愈小，例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多时，砂土的渗透系数就会大大减小。 （2）土的密实度 （3）水的动力粘滞系数 同种土在不同的密实状态下具有不同的渗透系数，土的密实度增大，孔隙比降低，土的渗透性也减小。 动力粘滞系数随水温发生明显的变化。水温愈高，水的动力粘滞系数愈小，土的渗透系数则愈大。 4.土中封闭气体含量 土中封闭气体阻塞渗流通道，使土的渗透系数降低。封闭气体含量愈多，土的渗透性愈小。 1.渗透力 水流流经这段土体，受到土颗粒的阻力，阻力引起的水头损失为h 说明：渗透力j是渗流对单位土体的作用力，是一种体积力，其大小与水力坡降成正比，作用方向与渗流方向一致，单位为kN/m3 h 2 h1 h2 1 L 2.临界水力梯度 当土颗粒的重力与渗透力相等时，土颗粒不受任何力作用，好像处于悬浮状态，这时的水力梯度即为临界水力梯度 在工程计算中，将土的临界水力梯度，除以某一安全系数Fs(2～3)，作为允许水力坡降[