精简版土力学复习矿大概念.pptx

课程内容1概述2土的物理性质及工程分类3土的渗透性4土中应力5土的压缩性6有效应力原理与固结理论8土的抗剪强度9土压力10地基承载力11土坡稳定7地基变形与沉降土的基本物理性质土的变形土的强度土的稳定性第1章土的组成土的定义：岩石物理、化学、生物等风化作用的产物覆盖在地表无胶结或弱胶结的颗粒堆积物由固相、液相和气相所组成的混合物包含固相、液相和气相的三相体系具有非线性力学特性的多孔介质土体特点：多相性、碎散性、自然变异性2土的组成——形成——形态——材料——物理——力学土——岩石经过风化作用而形成。风化作用：（1）物理：风、水、冰川、加卸载、冻融循环等（2）化学：水解、离子交换、氧化还原、碳化（3）生物：微生物、植被、树木作用结果： 留存在原地——残积土 搬运至异地——沉积土搬运力风：风成沉积土，如黄土、砂丘等水：沉积土按水流方向和沉积条件不同，分为：坡积土、洪积土、山区河谷冲积土、平原河谷冲积土、湖相沉积土、三角洲沉积土、海相沉积土冰川：冰川沉积土2土的形成2土的组成（三相体）2.1固体颗粒构成土骨架，对土性起决定性作用。包括土粒的大小和形状。自然界中的土都是由大小不同的土粒按一定的级配（配比）组成的。2土的组成粒径：颗粒大小一般0.005mm~200mm5个数量级6大粒组2.1土的粒度和粒组粒度：颗粒大小粒组：介于一定范围内的土粒土粒粒组的粗分：（按粒径分成不同的粒组）巨粒土（无粘性土）：漂石、块石（200mm），卵石碎石（60-200mm）粗粒土（无粘性土）：砾石、砂粒为主（60~20mm;20~5mm;5~2mm;2~0.5mm;0.5~0.25mm;0.25~0.075mm）细粒土（粘性土）：粉粒（0.075~0.05mm）、粘粒(0.005mm)2土的组成粒径级配（颗粒级配）：固体颗粒粒径大小及在土中所占的百分比(粒组相对含量)为什么要对土颗粒级配进行分析？如何进行粒径分析？土颗粒组成——对其力学性质起决定性作用分析方法：筛分法、水分法2土的组成特征粒径:平均粒径：d50控制粒径：d60有效粒径：d10中值粒径：d30不均匀度：Cu=d60/d10—不均匀系数连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数Cu5—级配不良Cu≥5—级配良好粗细程度：用d50表示2土的组成斜率:某粒径范围内颗粒的含量陡—相应粒组质量集中缓—相应粒组含量较少平—相应粒组缺乏连续程度:Cc=d302/(d60×d10)—曲率系数较大颗粒缺少Cc减小较小颗粒缺少Cc增大Cc=1~3——级配连续性好2土的组成1）粒组含量土的分类定名2）不均匀系数Cu判定土的不均匀程度Cu≥5,不均匀土；Cu5,均匀土3）曲率系数Cc判定土的连续程度Cc=1~3,级配连续土；Cc3或Cc1,级配不连续土4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc判定土的级配优劣若Cu≥5且Cc=1~3，级配良好的土若Cu5或Cc3或Cc1，级配不良的土土的粒径级配曲线及指标分析2土的组成土粒矿物成分固体成分 矿物质有机质原生矿物次生矿物黏土矿物无定形氧化物胶体可溶性盐黏土矿物：复合铝-硅酸盐片状结晶格架晶体高岭石、伊利石、蒙脱石石英、长石、云母、……等2土的组成高岭石主要特征：颗粒较粗亲水能力相对差不容易吸水膨胀、失水收缩2土的组成蒙脱石主要特征：颗粒细微亲水能力强显著吸水膨胀、失水收缩性质伊利石主要特征：连接强度弱于高岭石而高于蒙脱石，其特性也介于两者之间亲水能力：蒙脱石伊利石高岭石2土的组成③液态水：①固态水：又称矿物内部结晶水，只指存在于土粒矿物的晶体格架内或是参与矿物构造的水，可视为土体矿物颗粒的一部分。②气态水：是土中气体的一部分；2.3土中水土中水（1）结合水当土粒与水相互作用时，土粒会吸附一部分水分子，在土粒表面形成一定厚度的水膜，成为结合水。结合水一般受电分子吸引力而吸附于土粒表面，这种电分子吸引力很大，可达几千至几万大气压，并随距离作用力衰减。强结合水：紧靠土粒表面的结合水膜，没有溶解盐类和传递静水压力的能力；弱结合水：紧靠强结合水外围的结合水膜。不能传递静水压力；对黏性土的黏性特征和工程性质影响巨大。2土的组成1）强结合水（吸着水） （1）冰点（-78℃）（2）比重（1.2-2.4）（3）具蠕变性（4）温度超100℃可蒸发（5）不能传递静水压力最大吸着度：砂土1%，黏性土7%2）弱结合水——粘滞水膜受力后水膜较厚处转移较薄处；水膜能变形，但不因重力而流动 吸着度：砂土10%，粘性土30-40%弱结合水是黏性土在某一含水量范围内表现出可塑性的原因（2）自由水重力水：地下水位以下毛细水：水与土体细粒接触，其分子力和表面张力克服重力，在粒间缝隙中滞留或上升到一定高度。毛细水带内，只有靠近水面处饱和。主要存在：孔径0.002-0.5mm的孔隙中毛细上升高度：砂土