土力学第一章-1.ppt

为何采用对数坐标? 半对数坐标——表达几千万倍的数值 §1 土的物性及分类 1.1.5 土的结构 土颗粒或粒团相互排列和联结方式 颗粒大小 物理力学特性 土的结构 影响 矿物成分 沉积条件 成土过程自然形成 影响 §1.1土的三相组成和结构 土的结构类型 排列形式 矿物成分 单粒结构—密 示意图 点与点、点与面 原生矿物 §1 土的物性及分类 1.1.4土的结构 §1.1土的三相组成和结构 粗 粒 土 单粒结构—松 土的结构类型 形成环境 排列形式 矿物成分 絮状结构 (絮凝结构) 蜂窝结构 示意图 淡水中沉积 海水中沉积 次生矿物 次生矿物 天然条件下，可能是多种组合，或者由一种结构过渡向另一种结构。 面与面 边、角与面 边、角与边 力学特性有何差异？ §1 土的物性及分类 1.1.4土的结构 §1.1土的三相组成和结构 细 粒 土 意义 成土过程形成——扰动，强度降低 试验室取样试验结果的可靠程度取决于取样的质量 开挖基坑——防止扰动，特别对高灵敏度土 土的结构 §1 土的物性及分类 1.1.4土的结构 §1.1土的三相组成和结构 以上定性研究三相组成及结构的影响；以下定量三相比例关系 土有三个组成部分：固相、液相和气相 小结 1. 固体颗粒 2. 土中水 3. 土中气体 颗粒级配 矿物成分 颗粒形状 结合水 (强结合水、弱结合水) 自由水 (重力水、毛细水) 自由气体 封闭气体 §1 土的物性及分类 §1.1土的三相组成和结构 4. 土的结构 单粒结构 蜂窝结构 絮状结构 以上定性研究三相组成及结构的影响；以下定量三相比例关系 粘性土 （细粒土） 无粘性土 （砂性土） （粗粒土） 土的特点 土的力学特性 与土有关的工程问题 土的生成 土的三相组成 …………… 区别对待 §1.1土的三相组成和结构 §1.2土的物理性质指标 ？ §1.3土的物理状态指标 §1.4土的压实特性 §1.5土的工程分类 §1 土的物性及分类 §1.2 土的物理性质指标 土的物理状态 粗粒土的松密程度 粘性土的软硬程度 土的物理性质 力学特性 影响 表示 §1 土的物性及分类 ？ (松密程度、干湿程度、轻重程度、软硬程度) 物理性质指标 土的三个组成相的体积和质量上的比例关系 §1.2 土的物理性质指标 松密程度 干湿程度 轻重程度 软硬程度 特点: 指标概念简单，数量很多 要点：名称、概念或定义、符号、表达式、 　　　单位或量纲、常见值或范围、联系与区别 定义 基本方法: 三相草图法 §1 土的物性及分类 三相草图 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V Ma=0 Mw Ms M 质量/g 体积/cm3 §1.2 土的物理性质指标 §1 土的物性及分类 重量/kN W←M §1.2 土的物理性质指标 §1 土的物性及分类 三相草图 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V Ma=0 Mw Ms M 质量 体积 已知关系五个: 共有九个参数: V Vv Vs Va Vw Ms Mw Ma M 剩下三个独立变量 三相草图法 物性指标是比例关系: 可假设任一参数为1 对于饱和土, Va=0 剩下两个独立变量 实验室测定 其它指标 是一种简单而实用的方法 M=Ms +M w +Ma Ma≈0 V =Vs +Va +Vw Vv =Va +Vw M w =?wVw 1.2.1天然重（力密）度?与天然（质量）密度? 土的天然重度 工程上比密度更常用, 用于计算土的自重应力 单 位: kN/m3 ，tf/m3 定 义: 单位体积土的重量 有时也称土的天然容重 表达式: 三相草图有助于直观理解物性指标的概念 §1.2 土的物理性质指标 §1 土的物性及分类 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V Wa=0 Ww Ws W 重量 体积 （natural unit weight） （natural density） 轻重 土的天然密度 γ=ρg 单 位: g/cm3，t/m3 一般范围: 1.60—2.20 g/cm3 定 义: 单位体积土的质量 有时也称土的湿密度 表达式: 两者关系： 室内测量方法：环刀法 §1.2 土的物理性质指标 §1 土的物性及分类 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V Ma=0 Mw Ms M 质量 体积 轻重 ?s: 土粒的密度，单位体积土粒的质量 单位: 无量纲 土粒比重一般范围: 粘性土 2.70—2.75 砂 土 2.65 ：4?C时纯蒸馏水的密度 =1.0 g/cm3