第四章-土的工程性质与分类.pptVIP

第4章 ?土的工程性质与分类 概述 土的组成 土的结构、构造 土的工程分类 土的成因类型 一、概述 ???土的定义： ???? 是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。 土的物质组成： ???? 包括作为上骨架的固体矿物颗粒、孔隙中的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗料（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系。 二、土的组成 (一). 固体颗粒 在土的三相组成物质中，固体颗粒（以下简称土粒）是土的最主要的物质成分。 土的工程性质主要取决于组成土的土粒的大小和矿物类型，即土的粒度成分和矿物成分。  1. 基本概念?? ?? 粒径（度）： ?? 颗粒大小以直径（单位为mm）计，称为粒径（或粒度）。 ????粒组： ???? 界于一定粒径范围的土粒，称为粒组. ???? 粒度成分（或称颗粒级配）： ???? 土中不同粒组颗粒的相对含量，称为土的粒度成分（或称颗粒级配），它以各粒组颗粒的重量占该土颗粒的总重量的百分数来表示。 ???? 2. 土的粒组划分标准： ???? 划分方法不完全一致，一般采用的粒组划分及各粒组土粒的性质特征见表2-1。 表中根据界限粒径200、20、2、0.075和0.005mm把土粒分为六大粒组： 漂石（块石）颗粒: d＞200mm; 卵石（碎石）颗粒: 200mm＞d ＞200mm ; 圆砾（角砾）颗粒: 20mm＞d ＞2mm ; 砂粒: 2mm＞d ＞0.075mm; 粉粒: 0.075mm＞d ＞0.005mm; 粘粒: d＜ 0.005mm 。 ???? 3. 各粒组特征的规律： ???? ★ 颗粒愈细小，与水的作用愈强烈。所以，毛细作用由无到毛细上升高度逐渐增大； ★ 透水性由大到小，甚至不透水； ★ 逐渐由无粘性、无塑性到具有愈大的粘性和塑性以及吸水膨胀性等一系列特殊性质（结合水发育的结果）； ★ 在力学性质上，强度逐渐变小，受外力时，愈易变形。 4.粒度成分对土工程性质影响的实质 ???? （1）组成土的颗粒大小不同，土的比表面不同，则土粒与水（或气）作用的表面能大小不同。因此，不同大小颗粒与水（或气）相互作用的程度，以至含水的种类、性质和数量不同。???? 土的比表面一般用单位体积所有土粒的总表面积表示。由于土粒大小不同而造成比表面数值上的巨大变化，必然导致土的性质的突变。 ??? ?（2）天然土中不同大小颗粒的组成矿物类型不同，直接影响土的工程特性。 5. 粒度分析及其成果表示 ? ??☆? 土的粒度成分的测定方法：是通过土的粒度分析（亦称颗粒分析）试验测定的。 ???? 对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分法测定。??? 粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒难以筛分，一般可以根据土粒在水中匀速下沉时的速度与粒径的理论关系，用比重计法或移液管法（见土工试验有关书籍）测得颗粒级配。 ???? ☆ 颗粒分析试验成果表示：可以绘制如图所示的颗粒级配累积曲线。???  6.表征土粒特征的概念 ????有效粒径d10： ???? 小于某粒径的土粒重量累计百分数为10％时，相应的粒径称为有效粒径d10。 ????限定粒径d６0： ???? 当小于某粒径的土粒重量累计百分数为60％时，该粒径称为限定粒径d６0。 ???? ? 不均匀系数Cu： ?? ?? d６0与d10之比值反映颗粒级配的不均匀程度称为不均匀系数Cu ： Cu= d６0/d10 工程上把Cu＜5的上看作是均匀的；Cu＞10的土则是不均匀的，即级配良好的。  ???曲率系数（Cc）： ???? 用于来说明累积曲线的弯曲情况，从而分