[理学]土力学基础第二章.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％ 土的孔隙率 Sr=Vv/V×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）标准贯入试验击数N为标准 2.5 粘性土的物理特征 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 2.8.1 土的分类标准 工民建标准 水利部标准 铁道部标准 交通部标准 统一国家标准 2.8.2 地基土的工程分类 （1）岩石 （2）碎石土 （3）砂土 （4）粉土 （5）粘性土 （6）人工填土 （7）特殊性质土 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 2.8 土的工程分类 * * 土的形成 形成过程 形成条件 物理力学性质 影响 土是岩石经过风化后,在不同条件下形成的自然历史的产物 搬运、沉积 风化 岩石 地球 土 地球 2.1 概述 固体矿物颗粒 （固相） 土中气体 （气相） 土中水 （液相） （1）原生矿物 （2）次生矿物 （3）腐植质 2.2.1 土的固体颗粒 蒙脱石 伊利石 高岭石 蒙 脱 石 粒组 按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类 界限粒径 筛分法（d0.075mm的土） 筛分法就是用一套标准筛子如孔直径(mm)：20、10、5.0、2.0、l.0、0.5、0.25、0.1、0.075， 将烘干且分散了的200g有代表性的试样倒入标准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重，并计算出各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。 沉降分析法：具体有密度计法(也称比重计法)或移液管法(也称吸管法)。该两法的理论基础都是依据Stokes(司笃克斯)定律，即球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比 10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 200g 10 16 18 24 22 38 72 P % 95 87 78 66 55 36 筛分法原理图 筛分法 密度计法（d0.075mm的土） 0 0 56 44 C 4 30 66 0 B 0 1 99 0 A 0.005 0.05-0.005 2-0.05