第一章-土的物理性质与工程分类课件.ppt

第一章 土的物理性质与工程分类 第一章 土的概念与基本特征 01 土的生成 02 土的组成 03 土的三相量比例指标 04 无黏性土的密实度 05 黏性土的稠度 06 土的压实原理 07 地基土（岩）的工程分类 08 土的概念与基本特征 1、土的定义： 土是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积所形成的产物。 2、土的基本特征： 土体的物理性质，如轻重、软硬、干湿、松密等在一定程度上决定了土的力学性质。它是土的最基本的特征。 土的生成 构成天然地基的物质是地壳内的岩石和土。 根据地质作用的能量来源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。 内力地质作用:岩浆作用、地壳运动(构造运动)和变质作用。 外力地质作用：风化作用、沉积作用。 岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类。 物理风化：长期暴露在大气中的岩石，受到湿度、温度变化的影响，体积经常发生膨胀、收缩，从而逐渐崩解、破裂为大小和形状各异的碎块，这个过程叫做物理风化。 化学风化：原生矿物与周围的氧气、二氧化碳、水等接触，并受到有机物、微生物的作用，发生化学变化，产生出与原来岩石颗粒成分不同的次生矿物，这个过程叫做化学风化。 不同成因类型的土，各具有一定的分布规律和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成因类型。 1．残积土 残积土是残留在原地未被搬运 的那一部分原岩风化剥蚀后的产物。 2．坡积土 坡积物是由于自身重力或暂时性水流（雨水或雪水）的作用，将高处岩石风化产物缓慢地冲刷、剥蚀，顺着斜坡向下逐渐移动、至较平缓的山坡上而形成的沉积物。 3．洪积土 由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，具有很大的剥蚀和搬运能力。它冲刷地表，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成洪积土。 4．冲积土 冲积土是流水的作用力将河岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积土剥蚀后搬运、沉积在河道坡度较平缓的地带形成的。 5.其它沉积物 除了上述四种沉积土外，还有海洋沉积土、湖泊沉积土、冰川沉积土、海陆交互相沉积土及风积土等，它们是分别由海洋，湖泊、冰川及风等的地质作用形成的． 土的组成 土是松散的颗粒集合体，它是由固体、液体和气体三部分所组成（也称三相系）。 固体部分即土粒，它构成土的骨架，骨架中布满许多孔隙，孔隙被液体、气体所占据。 水及其溶解物构成土中液体部分，空气及其他一些气体构成土中的气体部分。 1.土粒的矿物组成 土粒的矿物成分主要决定于母岩的成分及其所经受的风化作用。不同的矿物成分对土的性质有着不同的影响，其中以细粒组的矿物成分尤为重要。 一、土的固体颗粒 2.土的颗粒级配 在自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化，例如土的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。 将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干粒组，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。 一、土的固体颗粒 表l-1提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。表中根据界限粒径200、20、2、0.075和0．005mm把土粒分为六大粒组：漂石(块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。 土中各粒组相对含量百分数称为土的颗粒级配。 颗粒分析试验：筛分法；比重计法。 一、土的固体颗粒 比重计法原理： 土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土壤比重计浮泡在悬浮液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量，计算其百分含量，并定出土壤质地名称。 一、土的固体颗粒 10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 200g 10 16 18 24 22 38 72 100 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) P % 95 87 78 66 55 36 筛分法 一、土的固体颗粒 利用颗粒级配累积曲线可以确定土粒的级配指标，如 不均匀系数： 曲率系数用下式表示： 其中 限定粒径； 有效粒径； 连续粒径。