第一章：土的物理性质及工程分类.ppt

1、土的物理性质及工程分类 1.1 土的成因与特性 1.2 土的三相组成 1.3 土的物理性质指标 1.4 土的物理状态指标 1.5 土的压实机理 1.6 地基岩土的工程分类 1.7 土的野外鉴别 1.1 土的成因与特性 1.1.1 土的成因 土：由地壳岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成由固体矿物、液态水和气体组成的一种集合体。（土是岩石风化的产物） 风化：地表或接近地表的岩石在大气、水和生物活动等因素的影响下，使岩石遭受物理的化学的的变化。 1 物理风化： 2 化学风化： 3 生物风化： 1.1.3 土层构造 土的构造：在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。 1 层状构造 2 分散构造 3 裂隙构造 1.2. 1 土的固体颗粒 土的固体颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分。 1.土粒的矿物成分 次生矿物 土按有机质含量分类 无极土 有机质土 泥炭质土 泥炭 2.土的粒组划分 粒组：按性质相近的原则划分 3.土的颗粒级配 （1）定义 工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示土中各粒组搭配情况，称为土的颗粒级配。 （2）粒径分析方法 筛分法（60mmd0.075mm的土） 密度计法（d0.075mm的土） （3）颗粒级配的表示方法 表示方法：表格法、颗粒累计级配曲线法 由曲线的坡度可判断土的均匀程度 1.2.2 土中水 （1）结合水 强结合水、弱结合水 （2）自由水 重力水、毛细水 （3）气态水 （4）固态水 双电层 结合水概念 强结合水、弱结合水 双电层概念 1.2.3 土中气体 土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。 （1）自由气体 （2）封闭气体 4 指标的换算 例题1-1 一、无粘性土的密实度划分标准 （1）孔隙比e 优点：简单方便 缺点：无法反映土的级配因素 （2）相对密度Dr 定义： 优点：计入土的级配因素，理论上比较 完善。 缺点：天然孔隙比难以获取，且emax,emin 的测定受人为的影响较大。 砂土的密实状态指标 判别标准： Dr = 1 , 最密状态 Dr = 0 , 最松状态 0≤ Dr≤ 0.33 , 疏松状态 0.33 Dr≤ 0.67 , 中密状态 1 Dr 0.67 , 密实状态 （3）标准贯入试验击数N（未经修正）为标准 （4）碎石土的密实度 作业 P28，习题1-2，1-4 土的名称 颗粒形状 粒组含量 漂石 块石 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 粒径大于200mm的颗粒超过全质量50% 卵石 碎石 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆砾 角砾 粒径大于20mm的颗粒超过全质量50% 粒径大于2mm的颗粒超过全质量50% 碎 石 土 注：分类时应按照粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。 砂 土 粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量50% 粉 砂 粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量85% 细 砂 粒径大于0.25mm的颗粒超过全质量50% 中 砂 粒径大于0.5mm的颗粒超过全质量50% 粗 砂 粒径大于2mm的颗粒占全质量25 -- 50% 砾 砂 粒组含量 土的名称 注：分类时应按照粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。 10Ip≤17的土 Ip17的土 粘土 粉质粘土 粉 土 粘 性 土 粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指数Ip≤10的土 塑性指数Ip10的土 人工填土分为杂填土、冲填土、素填土、压实填土 干密度 干重度 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 质量 体积 单位体积内土颗粒的质量 干密度作为检测人工填土密实程度的指标。 饱和密度 饱和重度 土孔隙中充满水时，单位体积土的质量。 有效重度（浮重度） 有效密度（浮密度） 单位体积中土颗粒的有效质量。 各种密度容重之间的大小关系： 天然密度 干密度 饱和密度 有效密度 土的密度、含水量、土粒比重是通过试验测定，其他指标可由这三个指标换算得到。 1.4 土的物理状态指标 土的物理性质指标(三相间的比例关系)。可以用来表示土的物理状态，包括：无粘性土的松密程度和粘性土的软硬状态，从而影响了土的