土力学课件2011一2一土的物理性质及分类.ppt

第2章 土的物理性质及分类 主要内容 掌握：土的三相比例指标的定义及指标间的换算关系、土的各种物理性质指标的概念及测定方法； 熟悉：土的分类原则，不同行业土的分类方法； 了解：三种特殊土的概念 2.1概述 土是岩石分化的产物，是没有胶结或弱胶结的松散沉积物，是三相组成的分散体，是无粘性或有粘性的具有土骨架空隙特性的三相体或两相体，是大大小小土粒的混合体。 土粒大小是影响土的性质的最主要的因素；土粒大小含量的相对数量关系是土的分类依据，大致可分为无粘性土（碎石土和砂类土）、粉性土、粘性土。 粉性土兼有砂类土和粘性土的性状。 2.1 概述 土的三相组成物质的性质和三相比例指标的大小，必然在土的轻重、松密、湿干、软硬等一系列物理性质有不同的反应； 土中水与细粒（粒径＜0.075mm）有着复杂的相互作用，产生细粒土的可塑性、结构性、触变性、胀缩性、湿陷性、冻胀性等物理特性； 2.1 主要内容 无机土的三相比例指标。 粘性土的物理特征 无粘性土的密实度 粉土的密实度和湿度 区域分布的三种特殊土的概念 土的分类 比重瓶的校准，应按下列步骤进行： ??????1 将比重瓶洗净，烘干，置于干燥器内，冷却后称量，准确至 0.001g 。??????2 将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。对长颈比重瓶注水至刻度处，对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，多余水自瓶塞毛细管中溢出，将比重瓶放入恒温水槽直至瓶内水温稳定。取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，准确至 0.001g 。测定恒温水槽内水温，准确至 0 .5 ℃。??????3 调节数个恒温水槽内的温度，温度差宜为 5 ℃，测定不同温度下的瓶、水总质量。每个温度时均应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于 0.002g ，取两次测值的平均值。??????4?绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。 比重瓶法试验，应按下列步骤进行： ??l 将比重瓶烘干。称烘干试样 15g( 当用 50mL 的比重瓶时，称烘干试样 l0g) 装入比重瓶，称试样和瓶的总质量，准确至 0.001g 。 ?2 向比重瓶内注入半瓶纯水，摇动比重瓶，并放在砂浴上煮沸，煮沸时间自悬液沸腾起砂土不应少于 30min ，粘土、粉土不得少于 1h 。沸腾后应调节砂浴温度，比重瓶内悬液不得溢出。 ?3 将煮沸经冷却的纯水注入装有试样悬液的比重瓶。当用长颈比重瓶时注纯水至刻度处，当用短颈比重瓶时应将纯水注满，塞紧瓶塞，多余的水分自瓶塞毛细管中溢出。将比重瓶置于恒温水槽内至温度稳定，且瓶内上部悬液澄清。取出比重瓶，擦干瓶外壁，称比熏瓶、水、试样总质量，准确至 0.001g ；并应测定瓶内的水温，准确至 0.5 ℃。 阿特堡界限 (Atterberg limit) （3）天然稠度 土的液限与天然含水量之差和塑性指数之比 2.3.3粘性土的活动度 2.3.3灵敏度（St） 灵敏度反映粘性土结构性的强弱。 2.5 粉土的密实度与湿度 2.6 土的胀缩性、湿陷性、冻胀性 细粒土中含水率的变化不仅引起土稠度发生变化，土的体积也将同时发生变化。细粒土由于含水率的增加土体积增大的性能称为膨胀性； 由于含水率的减少体积减少的性能称为收缩性。这种湿胀干缩的性质，统称为土的胀缩性。 土的湿陷性 土的湿陷性 在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。 土样在一定压力下的湿陷量与其原始高度之百分比，称为湿陷系数； 湿陷变形量按野外浸水载荷试验在200kpa 压力下的附加变形量确定，当附加变形量与载荷板宽度之比大于0.015时为湿陷性黄土。 土的冻胀性 土的冻胀和冻融给建筑物或土工建筑物带来危害的变形特性； 季节性冻土、隔年冻土（1-2年）、多年冻土（3年以上）； 土冻胀分类：不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀、特强冻胀。 具有破坏性； 粉土换砂土。 平均冻胀率 在平面冻结条件下单层土的平均冻胀率，可以用野外观测的最大冻胀值Δh与当时当地的冻胀深度z0之比得出，即Kb＝Δh/z0。 根据冻胀率的大小,地基划分为不冻胀地基(Kb ＜1％)、弱冻胀地基(1％＜ Kb ＜3.5％)、冻胀地基(3.5％＜ Kb ＜6％)和强冻胀地基(Kb ＞6％) 巨粒土 粒径大于60毫米的巨粒组含量多于总质量15％的土。 其中巨粒组多于50％的土称为巨粒土， 巨粒组含量15％～50％的土称含巨粒土。 粗粒土 粒径大于0.075毫米的颗粒(粗粒组)质量大于总质量50％的土。 包括砾类土和砂类土。 2d60mm50%-砾石土； 2d60mm50%的砂类土 细粒土 粒径小于等于0.075毫米的颗粒(细粒组)质量大于或等于总质量50％的土。 大致相当于粉土、粘土。 在统一分类中，细粒土主要按其在塑性