土力学及地基基础第2版课件作者陈兰云中国机械工业教育协会第1章节.ppt

1 土的物理性质及工程分类 1.1土的成因与组成 1.2土的物理性质指标 1.3土的压实及最优含水量 1.4土的物理状态指标及地基土（岩）的工程分类 教学目标 知道土的成因与组成，熟悉土的物理性质指标 熟悉土的物理状态指标，能正确的对土进行分类 1.1土的成因与组成 1.1.2土的组成 1．土的固体颗粒 为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各个粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配。 确定各个粒组相对含量的颗粒分析试验方法 适用粗颗粒土，一般用于粒径小于等于60mm，大于0.075mm的土。它是用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。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，然后计算占总土粒质量的百分数。 密度瓶法 适用于细颗粒土，一般用于粒径小于0.075mm的土粒质量占试样总质量的10%以上的土。 图1-2 颗粒级配曲线 颗粒级配的描述 2．土中水 土中水与土颗粒之间的相互作用对土的性质影响很大，而且土颗粒越细影响越大。土中液态水主要有结合水和自由水两大类。 （1）结合水：是指由土粒表面电分子引力吸附的土中水。 （2）自由水：是指存在于土粒电场范围以外的水，自由水又可分为毛细水和重力水。 3.土中气体 1.1.3 土的结构 土的结构是指由土粒单元的大小、形状、表面特征、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。 单粒结构a）疏松状态 b）紧密状态 1.1.4土的构造 1.1.5土的特性 土与钢材、混凝土等连续介质相比，具有以下特性 1.2 土的物理性质指标 1.2.1土的三相图 1.2.2基本指标 1.2.3 换算指标 指标间的换算 1.3土的压实及最优含水量 1.4 土的物理状态指标及地基土（岩）的工程分类 孔隙比e 采用天然孔隙比的大小来判断砂土的密实度，是一种较简便的方法。一般当e小于0.6时，属密实的砂土,是良好的天然地基。当e大于0.95时，为松散状态，不宜作天然地基。这种方法的不足之处是没有考虑级配对砂土密实度的影响，有时较疏松的级配良好的砂土比较密的颗粒均匀的砂土孔隙比要小。另外对于砂土取原状土样来测定孔隙比存在困难。 相对密度Dr 当砂土处于最密实状态时，其孔隙比称为最小孔隙比emin；而当砂土处于最疏松状态时的孔隙比则称为最大孔隙比emax；砂土在天然状态下的孔隙比用e表示，相对密度Dr用下式表示： 用相对密度Dr判定砂土密实度的标准如下： 0＜Dr ≤0.33 松散 0.33＜Dr≤0.67 中密 0.67＜Dr≤1 密实 按动触探确定无黏性土的密实度 1.4.2 黏性土的物理特征 表1-4 黏性土状态的划分 【解答】 （1）土样1-1: IP = wL－ wP =34.8%－20.9%=13.9% IL=(w－wP)/ IP=(29.5－20.9)/13.9=0.62 由表1-4可知，土处于可塑状态； （2）土样2-1: IP = wL－ wP =37.3%－25.8%=11.5% IL=(w- wP)/ IP=(30.1－25.8)/11.5=0.37 由表1-4可知，土处于可塑状态； （3）土样3-1: IP = wL－ wP =35.6%－23.8%=11.8% IL=(w－wP)/ IP=(27.5－23.8)/11.8=0.31 由表1-4可知，土处于可塑状态。 综上可知，该土层处于可塑状态。 1.4.3 地基土（岩）的工程分类 分类的目的： 分类体系与方法 1．岩石 岩石是天然形成的，颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙。岩石作为工程地基和环境可按下列原则分类。 (1)岩石按坚固性可以划分为硬质岩石和软质岩石（见表1-6）。 (2)岩石按风化程度可划分为微风化、中等风化、强风化（见表1-7）。 表1-7 岩石按风化程度分类 2．碎石土 粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50%的土，称为碎石土。碎石土的划分标准见表1-8。碎石土按密实度可分为密实、中密、稍密三种类型。 3. 砂土 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%，且粒径大于0.075mm的颗粒超过全重的50%的土称为砂土。砂土的分类标准见表1-9。 4. 粉土 粉土为粒径大于0.075mm的颗