地基基础施工 教学配套课件 牛学超 第2章 岩土的基本性质与工程分类.pdfVIP

38379Z2 主编 第2章 岩土的基本性质与工程分类 第2章 岩土的基本性质与工程分类 2.1 土的成因及组成 2.2 土的物理性质指标 2.3 土的物理状态指标 2.4 土的力学性质 2.5 土的工程分类 2.6 职业技能训练 2.1 土的成因及组成 2.1.1 土的成因 在地基工程中通常所说的“土”是指地表的岩石在风化作用下形成大 小悬殊的颗粒，再经历剥蚀、搬运、沉积等过程，在复杂的自然环 境中所生成的各类沉积物。现在地表广泛分布的沉积土，从形成历 史看，基本属于第四纪沉积物。 2.1.2 土的组成 (1)土中固体颗粒 固体颗粒构成土的骨架，其大小、形状、矿物成 分及粒组相对含量是决定土的物理力学性质的主要因素。 1)粒组的划分。 2)土的颗粒级配。 2.1 土的成因及组成 表2-1 土粒粒组的划分 2.1 土的成因及组成 图2-1 颗粒级配曲线 3)土粒的矿物成分。 2.1 土的成因及组成 (2) 土中水和气 土中水按其形态可分为固态水、液态水、气态水。 2.1.3 土的结构与构造 土的结构是指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因 素形成的综合特征。一般分为单粒结构、蜂窝结构及絮状结构三种 类型。 2.2 土的物理性质指标 2.2.1 土的三相图 土的三相物质在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。三相 比例指标可反映土的干燥与潮湿、疏松与紧密等物理状态，是评价 土的工程性质的最基本的物理性质指标。为便于分析，将实际处于 分散状态的三相物质理想化地分别集中在一起，构成如图2 ⁃2所示的 三相图。图中右边注明各相的体积，左边注明各相的重量(或质 量) 。符号意义如下： 图2-2 土的三相图 2.2 土的物理性质指标 2.2.2 三相基本指标 (1)土的密度ρ和重度γ (2)土的相对密度 (3)土的含水率w 2.2.3 换算指标 除了上述三个试验指标之外，还有六个可以通过计算求得的指标， 称为换算指标，包括特定条件下土的密度(重度)：即干密度(干重 度) 、饱和密度(饱和重度) 、有效密度(有效重度)；反映土的松密程 度的指标：即孔隙比、孔隙率；反映土的含水程度的指标：即饱和 度。 (1)干密度ρ和干重度γ d d (2)饱和密度ρ 和饱和重度γ sat sat 2.2 土的物理性质指标 (3)有效密度ρ′和有效重度γ′ (4)土的孔隙比e (5)土的孔隙率n (6)饱和度Sr 2.2.4 三相指标的换算 利用试验指标替换三相图中的各符号，所有三相比例指标之间可以 建立相互换算的关系。具体换算时，可假设V =1或V=1 ，解出各相 s 物质的质量和体积，利用定义式即可导出所求的物理性质指标。土 的三相比例指标换算公式见表2 ⁃2 。 2.2 土的物理性质指标 表2-2 土的三相比例指标换算公式 2.2 土的物理性质指标 表2-2 土的三相比例指标换算公式 2.3 土的物理状态指标 2.3.1 无粘性土的密实度 无粘性土一般是指具有单粒结构的碎石土、砂土，土粒之间无粘结 力。它们最主要的物理状态指标是密实度。土的密实度是指单位体 积土中固体颗粒的含量。根据固体颗粒含量的多少，无粘性土处于