工程地质学第五章土的工程性质及分类.pptxVIP

主要内容;;; 由于三相性质的差异，三相物质的相对比例不同及三相间相互作用，共同反映了土的物理性质和物理状态的不同，即决定了土的物理性质和状态，而土的物理性质和状态又在很大程度上决定了它的力学性质。 ;;5.1.1 土的粒度成分;; 各粒组特征的规律： 颗粒越细小，与水的作用越强烈。表现为：毛细作用由无到毛细上升高度逐渐增大；透水性由大到小，甚至不透水；逐渐由无粘性、无塑性到具有很大的粘性和塑性以及吸水膨胀性等一系列特殊性质（结合水发育的结果）；在力学性质上，强度逐渐变小，受外力时，愈易变形。;优势粒组 各类土都是各粒组颗粒的组合。土的工程性质与土中哪一粒组含量占优势有关。 土中含大量砂粒时，则透水性大，粘性和塑性弱； 土中含大量粘粒时，则透水性小，有显著的粘性、塑性及膨胀性等。;2.粒度成分对土工程性质影响的实质 组成土的颗粒大小不同，土的比表面不同，则土粒与水（或气）作用的表面能大小不同。因此，不同大小颗粒与水（或气）相互作用的程度，以致含水的种类、性质和数量不同。 天然土中不同大小颗粒的组成矿物类型不同，直接影响土的工程特性。;3. 粒度分析及其成果表示;筛分法（d0.075mm的土）;密度计法 （d0.075mm的土）;; 由曲线的坡度可大致判断土的均匀程度。如曲线较陡，则表示粒径大小相差不多，土粒较均匀(工程性质较差)；反之，曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，及级配良好(土的工程性质较好)。 颗粒累积曲线法中的几个概念 有效粒径：小于某粒径的土粒重量累积百分数为10%时相应的粒径。记为d10 d10之所以被称为有效粒径,是因为它是土中有代表性的粒径,对分析评定土的某些工程性质有一定意义。;限定粒径：小于某粒径的土粒重量累积百分数为60%时相应的粒径。记为d60 平均粒径：小于某粒径的土粒重量累积百分数为50%时相应的粒径。记为d50 d30：小于某粒径的土粒重量累积百分数为30%时相应的粒径。 土颗粒级配是否良好的判别常用不均匀系数CU和曲率系数CC两个指标来分别描述级配曲线的坡度和形状。; 限定粒径d60与有效粒径d10的比值反映颗粒级配的不均匀程度,称为不均匀系数CU。 ; 曲率系数CC反映累积曲线的弯曲情况，从而分析评述土粒的组合特征。;5.1.2 土的矿物成分;2.不溶于水的次生矿物;后果：只要这类矿物在土中有少量存在，就往往引起土的工程性质的显著改变，如产生大的塑性、强度剧烈降低等。 本质：其原因本质上在于它们具有不同的化学成分和结晶格架构造。 粘土矿物的晶格结构主要由两种基本结构单元组成，即由硅氧四面体和铝氢氧八面体组成，它们各自联结排列成硅氧四面体层和铝氢氧八面体层的层状结构。 ;硅氧四面体层和铝氢氧八面体层;; 3.可溶盐类的分类 这些盐类常以夹层、透镜体、网脉、结核或呈分散的颗粒、薄膜或粒间胶结物含于土层中。其中易溶盐类极易被大气降水或地下水溶滤出去，所以分布范围较窄，但在干旱气候区和地下水排泄不良地区，它是地表上层土中的典型产物，即形成所谓盐碱土和盐渍上。 可溶盐类对土的工程性质影响的实质，在于含盐土浸水后盐类被溶解后，使土的粒间连结削弱，甚至消失，并同时增大土的孔隙性，从而降低土体的强度和稳定性，增大其压缩性。 ; 其影响程度，取决于三个方面： 盐类的成分与溶解度 含量 分布的均匀性及分布方式。 均匀、分散分布者，盐分溶解对土的工程性质及结构工程的影响较小，且土的抗溶蚀能力较强；不均匀、集中分布(例如至厚的透镜状）者，盐分溶解对土工程性质及结构工程的影响则愈剧烈。;4.有机质及其影响;有机质对土的工程性质的影响程度的决定因素;5.1.3 土中水和气体及其与土粒的相互作用;土中水;结合水：指受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土中水。 ;毛细水; 毛细管现象的物理解释;毛细水的存在范围;在非饱和土中局部存在毛细水时，产生毛细内聚力或假内聚力，使土粒间的有效应力增高而增加土的强度。但当土体浸水饱和或失水干燥时，这种内聚力消失。在工程上为安全考虑，不考虑毛细水在某些情况下引起的有利因素，反而考虑毛细水上升使土层含水量增大，从而降低土的强度和增大土的压缩性等不利影响。 当毛细水上升接近建筑物基础底面时，毛细压力作为基底附加压力的增值，可能加大建筑物沉降量。 当毛细水上升至近地表时，不仅能引起沼泽化、盐渍化，而且也使地基、路基土浸湿，降低土的力学强度； 在寒冷地区，还将加剧冻胀作用。 浸润基础或管道时，水中盐分对混凝土和金属材料常具有腐蚀作用。;重力水（自由水）;固态水; 气态水; 2. 土中气体;5.1.4 土的结构和构造;(2) 土颗粒之间的相互关系特点:粒间排列及其连结性质。