土的物理性质及分类.pptVIP

§1土的物性§1.2土的三相组成二.土中水土中毛细现象上升高度:πr2hcγw=2πrTcosα毛细水分布在土粒内部相互贯通的孔隙可以看成许多形状不一、直径互异、彼此连通的毛细管毛细升高与孔径成反比粘土粉土砂土砾石分析对象:水柱毛细压力1土的物性1土中水2对砂土强度的影响:毛细边角水,假凝聚力3非饱和土中毛细张力影响4分析对象:水膜5假定α=0,毛细压力1.2土的三相组成2πrTcosα+ucπr2=061土的物性自由气体：与大气连通，对土的性质影响不大封闭气体：增加土的弹性；阻塞渗流通道1.2土的三相组成三.土中气体小结土中气体自由气体封闭气体1土的物性1.固体颗粒土有三个组成部分：固相、液相和气相粒径级配矿物成分颗粒形状1.2土的三相组成2.土中水结合水(强结合水、弱结合水)自由水(重力水、毛细水)1.1土的形成1.2土的三相组成1.3土的结构1.4土的物理性质指标和物理状态指标1土的物理性质土颗粒或粒团的空间排列和相互联结土粒间的作用力粘性土的结构性指标力学特性土的结构影响粗粒土的结构细粒土的结构重塑土的强度原状土的强度1土的物性1.3土的结构1土的物性一.土粒间的作用力重力毛细力胶结力颗粒表面力——土颗粒的自重形成的方向向下的力——砂土——土中毛细作用形成的力——细砂、粉土——土粒间的胶体物质产成的作用力——粘土——粘土——库仑力：——范德华力：颗粒表面的静电引力或斥力颗粒接触点处的分子间引力§1.3土的结构二.粗粒土的结构粒间作用力排列形式矿物成分单粒结构示意图重力，毛细力点与点、点与面原生矿物§1土的物性§1.3土的结构§1土的物性三.细粒土的结构粒间作用力形成环境排列形式矿物成分表面力、胶结力（斥力减小引力增加）片架结构(凝聚结构)片堆结构(分散结构)示意图表面力、胶结力（粒间斥力占优势）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§1.3土的结构§1土的物性四.反映粘性土结构性的指标相同含水量、密度1.粘性土的灵敏度—St§1.3土的结构=原状土结构性相同含水量密度粉碎重塑重塑土强度降低St11-22-44-88-1616粘性土不灵敏低灵敏中等灵敏灵敏很灵敏流动原状土的无侧限抗压强度重塑土的无侧限抗压强度1土的物性含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。土的触变性是土结构中联结形态发生变化引起的，是土结构随时间变化的宏观表现。目前尚没有合理的描述土触变性的方法和指标。2.粘性土的触变性§1.3土的结构1土的物性1.3土的结构细粒土的结构小结土的结构土颗粒或粒团的空间排列和相互联结粗粒土的结构粘性土的结构性指标土粒间的作用力土的物理状态粗粒土的松密程度粘性土的软硬状态土的物理性质指标(三相间的比例关系)力学特性1236541.4土的物理指标1.4土的物理指标表示影响1土的物理性质1土的物性一.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密实程度干湿程度……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§1.4土的物理指标§1土的物性1.三相草图WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm一.物理性质指标质量体积§1.4土的物理指标§1土的物性三相草图一.物理性质指标WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积已知关系五个:共有九个参数:VVvVsVaVω/msmωmam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§1.4土的物理指标§1土的物性一.物理性质指标2.室内测定的三个物理性质指标WaterAirSoilVaVw