土中固体颗粒.PPT

* 土 的 组 成 第一章 * §1.1 概述 土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物 搬运、沉积 形成过程 形成条件 物理，力学性质 风化 土 地球 影响 岩石 地球 * 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 一. 风化 有 机 质 §1.1概述 动植物活动 * 二. 搬运与沉积 残积土 无搬运 运积土 有搬运 残积土 颗粒细，表层松软，土性差 风：风积土 重力: 坡积土 流水: 洪积土 冲积土 湖泊沼泽沉积土 海相沉积物 冰川: 冰积土 土粒粗细不同，性质不均匀 有分选性，近粗远细 浑圆度分选性明显，土层交迭 含有机物淤泥，土性差 土粒粗细变化较大，性质不均匀 颗粒均匀，层厚而不具层理 颗粒表面粗糙 多棱角 粗细不均 无层理 * 土的组成 三相集合体 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 §1.1概述 * 一.土粒的粒度成分（组成） §1.2土中固体颗粒 颗粒大小 粗 细 问题： 土的工程性质的变化？ * §1.2土中固体颗粒 漂石/块石 200mm 卵石/碎石 200～20mm 圆砾/角砾 20～2mm 砂粒 2～0.05mm 粉粒 0.05～0.005mm 粘粒 0.005mm 　同一粒组的土具有相近的性质，相邻粒组的 性质又有明显区别。　　 粒组 * 粒径级配 确定方法 筛分法：适用于粗粒土 (0.1 mm) 水分法：适用于细粒土 (0.1 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 一. 固体颗粒 §1.2土的三相组成 §1 土的物性与分类 * 筛 分 法（ 0.075mm ） * 水 分 法（0.075mm） * 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 小于某粒径之土质量百分数P（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 粒径(mm) 土的粒径级配累积曲线 0.02 50 * 特征粒径: d50 : 平均粒径 d60 : 限制粒径d30：中值粒径 d10 : 有效粒径 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 小于某粒径之土质量百分数（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 粒径(mm) 土的粒径级配累积曲线 d60 d50 d10 d30 * 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 小于某粒径之土质量百分数（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 粒径(mm) 土的粒径级配累积曲线 d60 d10 不均匀程度： Cu = d60 / d10 — 不均匀系数 Cu ≥5,级配不均匀 * 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 小于某粒径之土质量百分数（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 粒径(mm) 土的粒径级配累积曲线 d60 d10 d30 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 Cc = 1 ~ 3, 级配连续性好 * 粒径级配曲线和指标的应用 不均匀系数Cu和曲率系数Cc 用于判定土的 级配优劣： Cu ? 5且 Cc=1~3为级配 良好的土； 如果Cu 5 或Cc3 或Cc1为 级配 不良的土 * §1.2土中固体颗粒 二. 土粒的矿物成分 1） 砂、砾的矿物成分： 以石英、长石和云母等原生矿物为主。 2） 粘粒的矿物：主要是粘土矿物。 3）有机质 * 粘土矿物 复合的铝－硅酸盐晶体，片状。 高岭石： 伊利石： 蒙脱石： 亲水性： 蒙脱石伊利石高岭石 蒙 脱 石 * 硅 硅氧四面体 氢氧 铝 铝氢氧八面体 晶片示意图 * 高岭石 K+ 伊利石 粘土矿物结构单元示意图 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 中 80-100m2/g 中 中 中 中 小 800m2/g 大 小 小 大 蒙脱石 nH2O * 土中的水 固 态 自由水 气 态 液 态 结合水 重力水 毛细水 强结合水 弱结合水 §1.3 土中的水