土的物理和力学性能指标的测定 ppt课件.pptVIP

学习情境一 土的物理和力学性能指标的测定 ——土的组成及其结构与构造 土的物理性质指标定义及计算 1.1 土的组成及其结构与构造 1.1.1 土的固体颗粒 土的固体颗粒构成土骨架，它对土的物理力学性质起决定性的作用。 1、粒径和粒组的概念（土颗粒的大小和形状） 2、颗粒级配 研究固体颗粒就要分析粒径的大小及其在土中所占的百分比，称为土的粒径级配。 常用的粒径分析方法有： ①筛分法（适用于 粒径小于、等于 60mm，且大于 0.075mm的土） ②比重计法（适用于粒径小于0.075mm的试样质量占总质量的10%以上的土。） 基本原理：根据球状的细颗粒在水中下沉速度与颗粒直径的平方成正比的原理，把颗粒按其在水中的下沉速度进行粗细分组。 实验室内具体操作时，是利用比重计测定不同时间土粒和水混合悬液的密度，据此计算出某一粒径土粒占总土粒质量的百分数。 根据粒径分析试验结果，可绘出颗粒累计级配曲线 粒径较均匀、级配不好、曲线较陡、粒径相差较小、土不密实。 粒径不均匀、级配良好、曲线平缓、粒径相差较大、土密实。 利用不均匀系数与曲率系数对土的定量反映 3、土的矿物成分 粘土矿物的带电性质 1.1.2 土中水 1.1.3 土中气体 土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。 （1）自由气体 （2）封闭气体 1.1.4 土的结构 1.1.5 土的构造 1.2 土的物理性质指标 概述 三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程性质但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，含水量少则硬，水含量多时则软。这 说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重 要的影响因素。 1.2.1 土的三相比例指标 1.2.2 基本试验指标 1.2.3 导出指标 孔隙比 e=Vv/Vs 孔隙率 n=(Vv/V)x100% 土的饱和度 Sr=(Vw/Vv)x100% 饱和密度 ρsat=(ms+Vvx ρw)/V 干密度 ρd=ms/V 有效重度（浮容重）ρ’= ρsat- ρw 1.2.4 指标间的相互换算 根据测定的三个基本指标，即密度，土粒比重和含水量计算其它指标的换算公式，这些公式很容易从土的三相草图推算得到。 1.3 土的物理状态指标 1、粘性土的稠度状态 ⑵ 相对密度 2、粘性土的可塑性指标 ◆塑性指数 ◆液性指数 1.4 土的工程分类 定义：指单位体积中固体颗粒的含量。 特点：1.土颗粒含量多，土就密实； 2.土颗粒含量少，土就疏松。 相对密度：反映无粘性土的密实状态 假定第一种砂是理想的均匀圆球，不均匀系数Cu=1.0。这种砂最密实时的排列见图a。这时的孔隙比e=0.35，如果砂粒的比重G=2.65，则最密时的干密度： 第二种砂同样是理想的圆球。但其级配中除大的圆球外，还有小的圆球可以充填于孔隙中，即不均匀系数Cu=1.0,如图b。显然，这种砂最密时的孔隙比e0.35。就是说这两种砂若都具有同样的孔隙比e=0.35时,对于第一种砂，已处于最密实的状态，而对于第二种砂则不是最密实。 密实度判别标准： 　　　　 疏松 　中密 　　　　　 密实 一、粘性土的三种状态 1、固态或半固态------土中含水量很低时，水都被颗粒表面的电荷紧紧吸着于颗粒表面，成为强结合水。强结合水的性质接近于固态，土表现为固态或半固态。 2、可塑状态--------含水量增加，被吸附在颗粒周围的水膜加厚，土粒周围除强结合水外还有弱结合水，弱结合水不能传递静水压力，不能自由流动，但受力时可以变形，土体受外力作用可以被捏成任意形状而不破裂，外力取消后仍然保持改变后的形状。这种状态称为可塑状态。 3、流动状态-------当含水量继续增加，土中除结合水外，已有相当数量的水处于电场引力影响范围以外，成为自内水。这时土粒之间被自由水所隔开，土体不能原受任何剪应力，而呈流动状态。 可见，从物理概念分析，土的稠度实际上是反应土中水的形态。 固态、 半固态 流动状态 可塑状态 液限 塑限 2、测定方法 液塑限联合测定法 土的特征含水量-----土从某种状态进