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土质学与土力学串讲绪论课程的目的：土质学与土力学是将土作为建筑物的地基、材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质以及土在荷载作用下的应力、变形和强度问题，为设计与施工提供土的工程性质指标与评价方法、土的工程问题的分析计算原理，是土木工程专业的技术基础课。土：土是岩石风化的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土的形成过程：风化分为：物理风化、化学风化、生物风化。物理风化：指由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解、碎裂成岩块、岩屑的过程。物理风化仅使岩石产生量的变化。化学风化指岩体(或岩块、岩屑)与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、碳化和水化作用分解为极细颗粒的过程，生物的活动也可 助长风化的进程。而化学风化却使岩石产生质的变化。土和岩石的关系：土是岩石风化的产物，其间无明显的界限，一般都是人为划定。认为在颗粒间胶结的强弱是其判定的标准：强的是岩石，弱的是土。土的特点：松散性、透水性、具有强度土的力学性质：变形、强度、稳定性土质学：从工程地质学范畴里发展起来的，它从土的成因与成份出发，研究土的工程性质的本质与机理。对土在荷载、温度及湿度等因素作用下发生的变化作出数量上的评价，并根据土的强度、变形机理提出改良土质的有效途径。土力学——是从工程力学范畴里发展起来的，它把土作为物理——力学系统，根据土的应力——应变——强度关系提出力学计算模型，用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形以及土压力、地基承载力与土坡稳定等课题。同时根据土的实际情况评价各种力学计算方法的可靠性和适用条件。土在工程实践中的作用：（1）建（构）筑物的地基：直接支承建（构）筑物荷重的土层。常见的有房屋、桥梁、道路、堤坝等的地基。涉及土的强度要求和变形要求。（2）建筑材料——组成构筑物本身，如路堤、土坝等土工构筑物。（3）建筑介质或环境——如隧道、涵洞及地下建筑的周围介质。土的物质组成及土水相互作用第一节土的三相组成土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。固相:包括多种矿物成分组成土的骨架，液相:主要是水(溶解有少量的可溶盐类)，气相:主要是空气、水蒸气，有时还有沼气等。土的固相：原生矿物：物理变化形成的颗粒，成分与母岩相同，性质比较稳定，由其组成的土吸附水的能力弱，无粘性且压缩性较低。常见的有石英、云母等。次生矿物：化学风化生成的新矿物，成分与母岩完全不同，性质活泼，有较强的吸附水能力，遇水易膨胀。如高岭石、伊利石和蒙脱石。有机质：动植物分解后的残骸，颗粒极细，粒径小于0.1m，呈凝胶状，带有电荷，具有极强的吸附性。次生矿物：可溶性次生矿物：常见的有岩盐、钾盐、石膏、方解石。不可溶性次生矿物：黏土矿物土的液相 固态、液态、气态，其中液态水是土中孔隙水的主要存在状态，因其受土粒表面双电层影响程度的不同可分为：结合水：强结合水（吸着水）和弱结合水（薄膜水）非结合水：液态水（毛细水和重力水）、气态水（水汽）、固态水（冰）。注意：（1）重力水对土粒有浮力作用（2）固态水在土中起着暂时的胶结作用，提高土的力学强度，降低透水性。但温度升高后，冰层解冻为液态水，使土的强度急剧降低，压缩性增大，土的性质显著恶化 强结合水 结合水液态水 弱结合水孔隙中的水 固态水 非结合水 毛细水 气态水 重力水土的气相土中的气体主要是空气和水气。自由气体：对土的性质无大影响。密闭气体：增加土的弹性，阻塞土中的渗流通道，减小土的渗透性。第二节 土的颗粒特征基本概念粒径：土粒的大小，也称粒度。粒组：按粒径大小相近分为若干个组，称为粒组。同一粒组的土粒大小相近、性质相似。粒度成分：常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成，也称级配。常用的颗粒分析方法有筛分法、沉降法。组粒土粒一般特性：粒度成分的表示方法界限粒径:划分粒组的分界尺寸。 粒度成分的表示方法：1、表格法，2、累计曲线法（累计级配曲线），3、三角坐标法。累计级配曲线：横坐标（对数坐标）表示粒径，纵坐标则表示用小于(或大于)某粒径的土重含量(或称累计百分含量)。曲线平缓，粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，这种土的密实度较好，相应的地基土的强度和稳定性也较好．透水性和压缩性也较小，可用作堤坝或其它土建工程的填方土料。不均匀系数Cu：曲率系数Cc：Cu5土粒均匀，其级配不良， Cu10级配良好对于砾类土或砂类土，同时满足Cu≥5和Cc=1～3时，定名为良好级配砂或良好级配砾。粒度成分的测定方法粗粒土（大于0.075mm）采用筛析法，细粒土（小于0.075mm）采用静水沉降分析法。第三节 土的结构土的结构： 在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式。影响土的结构因素：土的颗粒大小，颗粒形状，矿物成分和沉积条件。土体的结构分为宏观结构和微观结构，宏观结构肉眼可见，一般称为土的构造，微观结构必须借助显微镜，一般称为