土力学第一章中南大学.pptVIP

第一章：土的物理性质与工程分类;§1.1 土 的 形 成;风化作用：由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石产生破坏的地质作用。;母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物 颗粒成分发生质的变化 矿物成分与母岩不同，称次生矿物 形成十分细微的土颗粒，最主要为粘性颗粒及可溶盐类;包括植物、动物和土壤微生物的作用 可加剧物理和化学风化 构成土中有机质和营养物质的生物循环 导致腐殖质的形成，改变土壤的结构; 残积土 无搬运 运积土 有搬运 ; 残积土 无搬运 运积土 有搬运 ;第一章：土的物理性质与工程分类;土中气体 气相 次要作用;固体颗粒 - 颗粒大小;固体颗粒 - 粒径级配;固体颗粒 - 粒径级配;100;土的粗细度：用d50 表示 土的不均匀程度：用不均匀系数： Cu = d60 / d10 表示，Cu ?5，称为不均匀土，反之称为均匀土 连续程度: 用曲率系数 Cc = d302 / (d60 ×d10 ) 度量, Cc=1~3为连续级配, 3或1为不连续级配; 粒组含量用于土的分类定名； 不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度： Cu ? 5为不均匀土； Cu ? 5为 均匀土 曲率系数Cc用于判定土的连续程度： Cc =1~3为级配连续土；Cc3 或 Cc1为级配不连续土 不均匀系数Cu和曲率系数Cc 用于判定土的级配优劣： Cu ? 5且 Cc=1~3为级配 良好的土；如果Cu 5 或Cc3  或Cc1为 级配 不良的土;固体颗粒 - 矿物成分;粘 土 矿 物;粘土矿物是一种复合的铝-硅盐晶体，颗粒呈片状，是由硅片和铝片构成的晶包所组叠而成，可分成高岭石、伊利石和蒙特石三种类型。;晶层间通过氢键联结，联结力强，晶格不能自由活动，水难以进入晶格间 能组叠很多晶层，多达百个以上，成为一个颗粒。颗粒长宽约0.3-3?，厚约0.03-1?。 主要特征：颗粒较粗，不容易吸水膨胀和失水收缩，或者说亲水能力差。;晶层间是O2-对O2-的连结，联结力很弱，水很容易进入晶层之间。 每一颗粒能组叠的晶层数较少。颗粒大小约为0.1-1? ，厚约0.001-0.01?。 主要特征：颗粒细微，具有显著的吸水膨胀、失水收缩的特性，??者说亲水能力强。;是云母在碱性介质中风化的产物。 与蒙特石相似，由两层硅片夹一层铝片所形成的三层结构，但晶层之间有钾离子连结。 主要特征：连结强度弱于高岭石而高于蒙特石，其特征也介于两者之间。;粘土矿物的带电性质 研究表明，片状粘土颗粒表面常带有电荷，净电荷通常为负电荷;原生矿物：一般颗粒较粗，呈粒状。有圆状、浑圆状、棱角状等。 次生矿物：颗粒较细，多呈针状、片状、扁平状。 比表面积：单位质量土颗粒所拥有的总表面积。对于粘性土，其大小直接反映土颗粒与四周介质,特别是水,相互作用的强烈程度,是代表粘性土特征的一个很重要的指标。高岭石的比表面积为：10-20m2/g,伊利石：80-l00m2/g,蒙特石：800m2/g;土 中 水;- 强结合水： 排列致密，密度1g/cm3 冰点处于零下几十度 完全不能移动，具有固体的特性 温度略高于100°C时可蒸发 - 弱结合水： 受电场引力作用，为粘滞水膜 外力作用下可以移动 不因重力而流动，有粘滞性;毛细水：由于土体孔隙的毛细作用升至自由水面以上的水。毛细水承受表面张力和重力的作用 重力水：自由水面以下的孔隙自由水，在重力作用下可在土中自由流动;生活在水面收缩膜顶面和地面的昆虫;毛管中流体的界面效应;毛 细 管;张力T;;气相 - 土中气;第一章：土的物理性质与工程分类;§1.3 土 的 结 构;粗粒土的结构;细土颗粒间的作用力 ;细粒土的结构;砂土的振动密实和液化;粘性土结构性的指标;含水量不变，密度不变，因重塑而强度降低，又因静置而逐渐强化，强度逐渐恢复的现象，称为触变性。;第一章：土的物理性质与工程分类;§1.4 土的物理状态;物理性质指标;空气 Air;三 相 草 图;基本物理性质试验;定义：土单位体积的质量 表达式： 单 位: kg/m3 或 g/cm3 一般范围: 1.60~2.20 g/cm3;定义：土粒的密度与4?C时纯蒸馏水密度的比值 表达式： 单 位: 无量纲 一般范围：粘性土 2.70~2.75， 砂土 2.65;基本试验指标 - 含水量; 可表示同一种土的松密，二者之间存在关系：;表示土中含水程度的指标;表示土体密度和容重的指标;各种密度容重间的大小关系;空气;例题分析 ;土的物理状态指标;粗粒土的密实状态;最大孔隙比emax: 将松散的风干土样通过长颈