研究生入学考试土组成性质和工程分类土力学北京交通大学.pptx

2.1 概述 土的组成 物理性质 工程分类 2.2 土的生成和演变 ;土的形成：地质历史的产物，是地球表面的整体岩石在大气中经受自然力和自然环境的长期风化作用形成。 反向过程：土经过很长的地质年代，发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化，最终又可形成岩石。 循环演变：岩石?土?岩石?土……。重复进行。 地质概念： 第四纪地质：（1）更新世：1.3万年到71万年 （2）全新世：小于0.25万年到1.3万年。 新近代沉积土：有人类文化期以来沉积的土。;2.2.1 风化作用 （1）物理风化 地质构造力；温度变化；冰冻作用；碰撞作用 颗粒大小发生改变，化学成分保持不变。;（2）化学风化 水解作用；水化作用；氧化作用；溶解作用 矿物化学成分变化，形成次生矿物。 正长石 高磷石(水解 );小结： （1）物理风化 （2）化学风化 （3）生物风化;2.2.2 不同生成条件下土的特点 1. 残积土 概念：母岩经风化作用破碎成为岩屑或细小颗粒，残留原地。 特点：颗粒表面粗糙、多棱角、粗细不均、无层理。 2. 搬运土 概念：风化所形成的土颗粒，受自然力作用，搬运到远近不同的地点沉积。 特点：颗粒经滚动和摩擦作用而变圆滑。 受水流等自然力的分选作用而形成不同的层次，粗颗粒下沉快，细颗粒下沉慢。;搬运土分类： 坡积土 风积土 冲积土 洪积土 湖泊沼泽沉积土 海相沉积土 冰积土 ;2.2.3 土的沉积与成岩作用 成岩作用：土经过搬运和沉积，经过一系列变化，最后固结成坚硬的岩石(沉积岩)。 几种作用：压固脱水、胶结、重结晶?沉积岩。 (见图2-1) ;图2-1 土与岩石的相互转化;2.3 土的物质组成; 2.3.1 土中固体颗粒（土的固相） 1. 粒组的划分和颗粒级配曲线 （1）几个基本概念 粒度:土粒的大小称为粒度。 粒度成分：不同粒径颗粒的相对含量。 粒组：大小相近的土粒合并为组。 a、粒组间的分界线是人为划定的; b、划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应; c、按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。 d、表2-1给出国内常用的粒组划分方法。;表2-1 粒组的划分;（2）颗粒级配和颗粒分析试验;b. 密度计法：适用于粒径小于0.075mm的细颗粒土。 斯托克斯(stokes)定理：颗粒下沉速度与颗粒直径的平方成正比。 c. 综合分析 筛分法和密度计法结合 ;（3）颗粒级配曲线; 两个指标表示大小、均匀程度及其级配情况 不均匀系数： ;d30（连续粒径）—小于该粒径的含量占总量的30%;a、级配良好土：曲线光滑连续，不存在平台段，坡度平缓 ? 满足Cu5及Cc=1-3两个条件 （图2-2的B土曲线）;b、级配不良土：级配曲线坡度陡峭，粗细颗粒均匀； 级配曲线存在平台段，即存在不连续粒径。 不能同时满足Cu5及Cc=1-3两个条件 （图2-2的C土和A土曲线）;图2-2 土的颗粒级配曲线; 例2-1：取天然土样500g，试用筛分法测定其粒组含量。 [例题2.1] 粗粒部分筛分试验结果;图2-3 细颗粒土试验结果;土的矿物成分与粒组关系（图2-4）;图2-4 土的矿物成分与粒组的关系;2.4 土-水-电解质系统及其相互作用  2.4.1 粘粒的胶体特性 2.4.2 粘土的双电层 2.4.3 粘土的触变与陈化;2.5土的结构性 ;图A 砂土结构特点;图B 粘土结构特点; ;2.6 土的物理性质指标;总质量：m=ms+mw 总体积：V=Vs+Vv=Vs+Va+Vw 符号： s—soil v—void a—air w—water;三相草图的意义：;2.6.2 三个实测物理性质指标; 1、土的密度和重度;2、含水量;第36页/共77页;3、土粒比重 ;表2-7 土粒比重范围;2.6.3 换算的物理性质指标;饱和度;土的饱和重度γsat;2.6.5 几种常用指标之间关系式的推导;2.7 土的物理