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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