工程地质与地基基础02土的性质及工程分类研讨.pptVIP

2、土的物理性质及工程分类 2.1 概述 2.2土的组成及土的结构 2.3 土的物理性质指标 2.4 无粘性土的密实度 2.5 粘性土的物理特性 2.6 土的渗透及渗流 2.8 土的工程分类 2.2 土的三相组成及土的结构 土的固体颗粒是土的三相组成中的主体，是决定土的工程性质的主要成分。 1.土粒的矿物成分 次生矿物 2.土颗粒的大小与形状 3.土的粒径级配 （1）定义 工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。 （2）粒径分析方法 筛分法（d0.075mm的土） 密度计法（d0.075mm的土） （3）颗粒级配的表示方法 表示方法：表格法、颗粒累计级配曲线法 2.2.2 土中水和气 （1）固态水 （2）气态水 （3）液态水 结合水: 吸附在土颗粒表面的水 自由水: 电场引力作用范围之外的水 2.2.1 土的结构 2.2.2 土的构造 层状构造 分散构造 结核状构造 裂隙状构造 2.3.1 土的三相比例指标 土的物理性质指标一共有9个。 （1）反映土松密程度的指标有2个： 土的孔隙比 e=Vv/Vs 土的孔隙率 n=Vv/V×100％ （2）反映含水程度的指标有2个： 土的含水量 w= mw/ms×100％ 土的饱和度 Sr=Vw/Vv×100％ (3) 特定条件下的密度指标有5个： 土的天然密度 ρ=m/v 土的干密度 ρd=Ms/V 土的饱和密度 ρsat＝(ms+Vv×ρw)/V 土的浮密度（有效密度） ρ/= (ms-Vs×ρw)/V=ρsat- ρw 土粒相对密度（土粒比重） ds=ms/mw=ms/(Vs.ρw1)= ρs /ρw1 其中三个基本试验指标 2.3.4 指标的换算 （2）相对密实度Dr 定义： 优点：计入土的级配因素，理论上比较 完善。 缺点：天然孔隙比难以获取，且emax,emin 的测定受人为的影响较大。 （3）标准贯入试验锤击数N为标准 2.5 粘性土的物理特性 界限含水量、液限、塑限、缩限 塑性指数 液性指数 灵敏度 液限、塑限、缩限 一、定义 界限含水量、 液限WL、塑限Wp、缩限Ws 二、测定方法 液塑限联合测定法 测试结果整理 粘性土的可塑性指标 塑性指数IP 液性指数 粘性土的灵敏度和触变性 2.6 土的渗透及渗流 土中通常含有水，土中含水量的变化及土体中水的流动对土特性的影响非常大。有时这种影响可能会带来灾难。 当水在土中流动较快时，将引起坝基渗流、基坑渗流、塌方、泥石流及流土、地下工程受淹等灾害。 一 、渗透试验与达西定律 图为发生在上海黄浦江隧道施工中流土带来的灾害。施工中发生渗水后，随后出现大量流砂涌入施工中的隧道，导致中山南路部分地面下沉，建筑倾斜。 四、防治流土、管涌的基本措施 防治流土的关键在于控制渗流逸出处的水力坡降, 基本措施是确保实际的逸出坡降不超过允许坡降。防止管涌一般可从下两方面采取措施: 1.改变水力条件, 降低土层内部和渗流逸出处的渗透坡降。如上游做防渗铺盖或打板桩等； 2.改变几何条件, 在渗流逸出部位铺设层间关系满足要求的反滤层, 是防止管涌破坏的有效措施。 工民建标准 水利部标准 铁道部标准 交通部标准 六、人工填土 七、特殊土 1、软土：天然含水量大于液限( )，天然孔隙比≥1．5的粘性土是淤泥，1≤e＜1.5的粘性土为淤泥质土。 工程性质：压缩性高、强度低、透水性低，为不良地基。 2、红粘土和次生红粘土： 50%， =30～ 50，e=1.1～1.7，Sr＞0.85。液限45%的土为次生红粘土。红粘土的工程性质：强度高压缩性低，失水收缩显著。 wS Wp WL 流动状态 固态 可塑状态 半固态 0 IL1.0 0.75IL≤1 0.25IL≤0.75 0IL≤0.25 IL0 液性 指数 流 塑 软 塑 可 塑 硬 塑 坚 硬 状 态 无单位 低灵敏度 中灵敏度 高灵敏度 透水层 不透水层 基坑 板桩墙 板桩围护下的基坑渗流 第1节 地下水引发的工程问题 1.渗透试验 粗粒土： ①砾石类土中的渗流不符合达西定律 ②砂土中渗透速度 vcr=0.3-0.5cm/s 2、适用条件 i v o vcr i v