土力学与基础工程课件作者务新超魏明1-4章节第一章节.pptVIP

土的物理性质与工程分类 第一章 《土力学与基础工程》电子教案 制作：务新超 §1 土的物理性质与工程分类 土的形成 渗透特性 变形特性 强度特性 土的三相组成 土的物理状态 土的结构 土的工程分类 土的击实性 决定 影响 如何获得较好的土 便于研究和应用 §1.1 土的组成与结构 §1.2土的物理性质指标 §1.3土的物理状态指标 §1.4土的击实性 §1.5土的工程分类 §1 土的物理性质与工程分类 §1.1 土的组成与结构 土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然产物 搬运、沉积 形成过程 形成条件 物理力学性质 风化 影响 土的形成 生物风化 物理风化 化学风化 量变 无粘性土 原生矿物 质变 粘性土 次生矿物 人类及动植物的活动 风化 有 机 质 §1.1土的组成与结构 岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎 母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物 一、土的固相 残积土 无搬运 运积土 有搬运 土质较好 残积土 强风化 弱风化 微风化 母岩体 颗粒表面粗糙 多棱角 粗细不均 无层理 母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物 风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物 §1.1土的组成与结构 一、土的固相 §1.1 土的组成与结构 气相 固相 液相 + + 构成土骨架，起决定作用 重要影响 土体 次要作用 一. 土的固相(土颗粒) 物理状态 力学特性 粒径级配 §1.1土的组成与结构 矿物成分 颗粒形状 粒径级配 一. 土的固相 §1.2土的组成与结构 颗粒大小 各粒径成分在土中占的比例 狭义的粒径级配 影响土性质的主要因素 粒组划分 粒组 按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类 界限粒径 一. 土的固相 §1.2土的组成与结构 粒径级配 确定方法 筛分法：适用于粗粒土 (0.075 mm) 水分法：适用于细粒土 (0.075 mm) ——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示 表述方法 粒径级配累积曲线 10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.075 200g 10 16 18 24 22 38 72 小于某粒径之土质量百分数P（％） 粒径(mm) P % 95 87 78 66 55 36 土的粒径级配累积曲线 水分法 粒径(mm) 0.05 0.01 0.005 百分数P(%) 26 13.5 10 d60 d50 d10 d30 d60 d10 d30 Cu Cc 0.33 0.005 0.063 66 2.41 特征粒径: d50 : 平均粒径 d60 : 控制粒径 d10 : 有效粒径 d30 ; 不均匀程度： Cu = d60 / d10 连续程度: Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系数 — 不均匀系数 Cu ≥5,级配不均匀 粗细程度： 用d50 表示 曲线 d60 d10 d30 Cu Cc L 0.33 0.005 0.081 66 3.98 M 0.063 2.41 R 0.030 0.545 斜率: 某粒径范围内颗粒的含量 陡—相应粒组质量集中 缓--相应粒组含量少 平台--相应粒组缺乏 连续程度: Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系数 较大颗粒缺少 Cc 减小 较小颗粒缺少 Cc 增大 C c = 1 ~ 3, 级配连续性好 粒径级配 粒径级配累积曲线及指标的用途： 1）粒组含量用于土的分类定名； 2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度： Cu ≥ 5, 不均匀土； Cu 5, 均匀土 3）曲率系数Cc用于判定土的连续程度： C c = 1 ~ 3, 级配连续土； Cc 3 或 Cc 1,级配不连续土 4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣： 如果 Cu ≥ 5且 C c = 1 ~ 3 ， 级配 良好的土； 如果 Cu 5 或 Cc 3 或 Cc 1, 级配 不良的土 2. 矿物成分 原生矿物 石英、长石、云母等 次生矿物 主要是粘土矿物，包括三种类型 高岭石、伊里石、蒙脱石 粘土矿物: 由硅片和铝片构成的晶包所组合而成 硅片的结构 铝片的结构 粘土矿物的晶格构造 粒　　径 比表面积 胀 缩 性 渗 透 性 强　　度 压 缩 性 大 10-20m2/g 小 大 大 小