1-土的物质组成与结构、构造-韩.ppt

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1、第一章土的物质组成与结构构造1.将岩土体作为“地基”——山区城市（如重庆）的岩石地基，沿海城市（如上海，天津等）的软土地基；公路，铁路的路基，水工建筑物大坝的坝基等。主要考虑岩土体的强度特性和变形特性。2.将岩土体作为“环境”——城市垃圾的卫生填埋，核废料的处置，都要选择最合理的环境，以免污染地下水，危害人类身体健康；山区公路，铁路隧洞，水电站地下发电厂房，城市地铁，地下停车场，地下商场等。主要考虑岩土体的强度特性，渗透性和稳定性。3.将岩土体作为“材料”——工业与民用建筑的各种建筑材料（大理岩，花岗岩，砂，卵石，粘土等），水工建筑物（如土石坝）所需的大量

2、天然材料等。主要考虑岩土体的强度特性，变形特性，渗透性等。人类工程活动对岩土体的利用可归纳为下面3个方面土的粒度成分§1.1土的矿物成分§1.2土中的水和气体§1.3土的结构和构造§1.4一．土的定义（土的形成）风化、搬运、堆积作用土，土体岩石，岩体土的定义——土是由各种不同成因类型的岩石经风化、搬运、堆积而成的疏松沉积物，它们通常是由相互作用着的固、液、气体三个部分组成的多相体系。特殊情况下为“两相”——干土、饱水土概述AAAAWW注意：a.“土”与“土壤”不同；b.砂土，卵石土，漂石（块石）土等，均叫“土”。土壤——第四纪松散物质沉积成土后，再在一个相

3、当长的稳定环境中经受物理化学及生物化学的成壤作用所形成的土体，统称为土壤。形成区形成区流通区流通区堆积区二．土的基本组成{土固相——矿物颗粒或岩屑液相——主要是水气相——主要是空气、水蒸气土的三相组成不是绝对不变的，其中固相部分随时间、自然环境的变化较小；而土中的水和空气对客观环境的变化非常敏感。一．粒径和粒组（P6）1.粒径——土颗粒的大小，通常以其直径(d)来表示，单位一般采用毫米(mm)。注：土颗粒并非理想的球体，应理解为土粒的平均直径或等效直径。土的工程地质性质主要取决于固相，特别是土粒的大小和矿物类型。自然界中的土颗粒大小相差极为悬殊（几十厘米以

4、上～小于1微米），由它们组成的土的性质也必然存在很大的差异。因此，研究土的工程地质性质首先应研究组成土的土颗粒的大小。土的粒度成分§1.12.粒组——按粒径划分的颗粒组别，同一粒组的土颗粒成分及性质相似。划分原则如下：（P7）a.能反映粒径对土的工程地质性质的影响；b.与目前所采用的实验研究方法，技术水平相适应，且使用方便。当土的粒径在某一范围内变化时，土的工程地质性质差别不大。为了便于研究粒径与土的工程地质性质的关系，将自然界中土颗粒的粒径变化范围划分为几个区段，每个区段中包括的土粒成分相近，性质相似。3.粒组划分——目前，国内外土的粒组划分标准并不完全

5、一致，我国普遍采用“六大粒组”划分方案。粒径d（mm）粒组名称0.0050.075260200粘粒粉粒砂粒砾粒卵石粒（碎石粒）漂石粒（块石粒）一般规律：颗粒越细（粒径d越小），透水性越弱，受外力时越易变形，强度越小。（P7表1-1）巨粒（d＞60mm）、粗粒（0.075-60mm）、细粒（d＜0.075mm）二．粒度成分的测定及其表示方法1.粒度成分的定义——又叫“颗粒组成”、“颗粒级配”，指土中不同粒组的颗粒的百分含量，通常用各粒组颗粒的质量占该土土颗粒总质量的百分数来表示。是决定土的工程地质性质的重要结构特征之一。2.粒度成分的测定方法——颗粒分析试验

6、（简称“颗分”）筛分法（d大于0.075mm）（P302）密度计法（d小于0.075mm）（P303）生产实践中常用3.粒度成分的表示方法（1）表格法（表1-2）（2）图解法（包括累积曲线法，分布曲线法）土的颗粒组成累积曲线（半对数坐标系）小于某粒径的累积百分含量(%)(1)曲线的形态反映土粒的均匀程度曲线左——陡，表示土颗粒大小相差不多，土粒较均匀，级配不好；曲线右——缓，表示土颗粒大小悬殊，土粒不均匀，即级配良好。注：作为填方工程（山区机场，高速公路均有填方，挖方）的土料，级配好则容易获得较小的孔隙比，较大的密实度，较好的工程地质性质（高强度及低变形性

7、）。(2)可获得几个粒径指标及反映土均匀程度的指标①有效粒径d10②限制粒径d60和d30③平均粒径d50④不均匀系数Cu＝d60/d10⑤曲率系数Cc＝d30*d30/（d10*d60）累积曲线的用途注：当Cu≥5且Cc＝1~3时，土的级配是良好的，如不能同时满足上述两个条件，则级配是不良的。小于某粒径的累计百分含量(%)指标d60d50d30d10不均匀系数Cu曲率系数Cc级配土样左5532133.515.710.88不良土样右27131.80.055402.4良好应用之一：教材P171渗透变形的预测（管涌，流土）课后练习——土的颗粒组成累计曲线（用E

8、xcel电子表格软件）自己给出数据，参照：P302标准筛孔径要求—