【精品论文】土力学与地基基础(土的物理性质及工程分类).ppt

第二章土的物理性质及工程分类
一、土的成因
(一)土的定义
地球岩石圈经风化形成的散粒堆积物。特点是压缩性大、强度低、渗透性大。
(二)土的成因类型
1、形成过程:风化、剥蚀、搬运及沉积
2、成因类型
(1)残积物
残积物断面
1
(2)坡积物
(3)洪积物
(4)冲积物
坡积物断面
洪积物断面
平原冲积物
山区冲积物
2
二、土的组成、结构与构造
(一)土的三相组成:
土一般由颗粒(固相)、水(液相)和空气(气相)所组成的三相体系。
饱和土和干土为二相体系。
1、矿物颗粒
土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。
粒组:把不同粒径的土粒,按适当的粒径范围,分为若干个组,同一组内的土具有相似的工程性质。
界限粒径:划分粒组的分界尺寸
(1)粒组的划分
漂石组
卵石组
砾粒组
粉粒组
砂粒组
粘粒组
200mm
60mm
2mm


3
(2)颗粒级配
概念:土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示。
级配测定:筛分法(粗粒土);密度计法(细粒土)
级配表达方式:表格法;颗粒级配累积曲线(见图)
颗粒级配累积曲线的意义:由曲线的坡度可判断土的均匀程度,越缓越不均匀,级配良好;越陡,土粒越均匀,级配不好
级配指标:
不均匀系数:
不均匀系数越大表示土粒大小的分布范围越大,其级配越良好,作为填方工程的土料时,;小于5级配不好
曲率系数:
1~3,且不均匀系数≧5级配良好
4
颗粒级配曲线
5
孔径(mm)
5
2



底盘
留筛土重(g)
20
20
10
15
25
10
留筛土重(%)
20
20
10
15
25
10
大于某粒径土重百分比
小于某粒径土重百分比
例:土样总质量100g,根据下表土工试验结果,判断该土样的级配情况
Cu=d60/d10=
6
(3)土粒的矿物成分
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。
漂石、卵石、圆砾等粗大颗粒与原生矿物成分相同;砂粒是原生矿物的单矿物颗粒;粉粒主要是石英,MgCO3,CaCO3;粘粒几乎都是次生矿物。
2、土中水
土中水可以处于液态、固态或气态。液态水可分为结合水和自由水两大类,主要介绍液态水
(1)结合水
结合水是指受电分子吸引力
吸附于土粒表面的土中水。
分为强结合水和弱结合水
结合水分子的定向排列
(2)自由水
重力水、
毛细水
3、土中气体
自由气体和封闭气泡
7
(二)土的结构和构造
1、土的结构
指土粒间的相互排列和联结形式。
一般分为单粒结构(粗大土粒)、蜂窝结构(粉粒)和絮状结构(粘粒)三种基本类型。
2、土的构造
在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征称为土的构造
分层理构造、分散构造和裂隙构造。
土的单粒结构
土的蜂窝结构
土的絮状结构
8
三、土的物理性质指标
土是由三相组成的即土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相) ,三部分不同的比例,反映土的不同状态,影响土的物理性质
V=Vs+Vv=Vs+Va+Vw
m=ms+mw
土的三相组成示意图
9
基
本
指
标
土的重度:单位体积土所受的重力
10