土力学课件：土的组成、性质和工程分类.pptxVIP

《土力学》

土的组成、性质和工程分类;

土是松散颗粒的堆积物，是岩石风化的产物。是覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物。

天然土和人造土

岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。;

岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化：

1.物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲击、地震等引起各

种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、

岩屑的过程。

2.化学风化：化学作用致使矿物成分发生变化。

3.生物风化：动植物和人类活动对岩石的破坏作用。

物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗；

化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。

对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风化，只不过哪种占优而已。;;

当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土；

当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土；

一般在地下水位以上地面以

下一定深度内的土的孔隙中兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。;

土的固体颗粒(简称土颗粒或土粒)的矿物成分、大小、形状、及其

组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。

成土矿物：原生矿物，次生矿物;;

土粒的大小和土的级配：

粒组：把工程性质相近的土粒合并为一组；某粒组的土粒含量定义为该粒

组的土粒质量与干土总质量之比。;;

颗粒分析试验：

测定土中各粒组颗粒质量所占该土总质量的百分数，确定粒径分布范围的试验称

为土的颗粒大小分析试验。

常用的方法：筛析法—粒径0.075mm

水分法—粒径0.075mm;

颗粒分析试验：筛析法

利用一套孔径由大到小的筛子，将按规定方法取得的一定质量的干试样放入一次叠好的筛中，置振筛机上充分振摇后，称出留在各级筛上的土粒的质量，按下式计算出小于某土粒粒径的土粒含量百分数X(％)

X=mi×100

m

式中：mi，m分别为小于某粒径的土粒质量及试样总质量;

《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)

粗筛孔径为：60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm

细筛孔径为：2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm;

颗粒分析试验：密度计法

利用不同大小的土粒在水中沉降速度不同来确定小

于某粒径的土粒含量的方法。;;

土的颗粒级配曲线

颗粒分析试验曲线的主要用途

按粒径分布曲线可求得：(1)土中各粒组的土粒含量，用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质；(2)某些特性粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。

根据某些特征粒径，可得到两个有用的指标，即不均匀系数Cu和曲率系数Cc;;

土的级配的好坏可由土的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒

的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。

Cu小，曲线陡；Cu大，易压密；Cc过大，台阶在d10~d30间；Cc过小，台阶在d30~d60间；

规范：纯净砾、砂，Cu=5，且Cc

=1~3时，级配良好，否则级配不良。;

结合水：

强结合水性质接近于固体，冰点很低，沸点较高，且

不能传递压力。

弱结合水也称为薄膜水，不能传递压力，也不能在孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜厚的地方向水膜薄的地方转移。由于它的存在，使土具有塑性、粘性、影响土的压缩性和强度，并使土的透水性变小。

结合水厚度影响因素：成土矿物；阳离子浓度及化学性质(阳离子价低,厚;阳离子浓度高,薄)。;

自由水：

离开土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，且可自由移动的水称为自由水

(分为毛细管水和重力水)。

毛细水

土中存在许多大小不同的相互连通的弯曲孔道，由于水分子与土粒分子之间的附着

力和水气界面上的表面张力，使地下水位以上形成毛细水带。

重力水

在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称为重力水。

具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮力作用。;

存在土中的气体分为两种基本类型：

一种是与大气连通的气体；

另一种是与大气不连通的以气泡形式存在的封闭气体。;

土的结构fabric

土粒单元的大小、形状、相互排列及其联接关系。

土的构造structure

同一土层中各部分之间的相互关系特征。

土层在空间的赋存状态。

结构—微观；构造—宏观

土的结构包括：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构土的构