土的组成与结构构造.ppt

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1、第一章土的物理性质及工程分类1.1土的组成与结构构造主讲：朱永1.1土的组成与结构构造能力目标掌握土的成因、组成根据土的级配判断土的好坏了解土的结构、构造1.1土的组成与结构构造1土的成因2土的组成3土的结构岩石地球土地球风化搬运、沉积土中贯穿着孔隙，孔隙当中存在水和空气物理风化化学风化生物风化无粘性土粘性土有机质土的成因土的组成土是固体颗粒、水和空气的混合物，常称为三相系。固相:土的颗粒，构成土的骨架；液相:土体孔隙中的水及其溶解物；气相:孔隙中的空气土粒气体孔隙水物理状态力学特性土粒的大小土粒的形状矿物成分组成情况1.1.1土中固体颗粒1.1.1.1土的颗粒级配颗粒大小

2、粒组：按粗细进行分组，即按粒径大小和性质相近的原则划分。界限粒径：划分粒组的分界尺寸。圆砾卵石漂石d(mm)0.005602000.0752砂粒粉粒黏粒粘性土无粘性土1.1.1.1土的颗粒级配颗粒大小土的性质颗粒级配1.1.1.1土的颗粒级配定义工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为若干粒组，为了从量上说明土颗粒的组成情况，通常用土中各粒组质量占土粒总质量的百分数来表示，称为土的颗粒级配。筛分法比重计法直接测定粗粒土(0.075mm≤d≤60mm)确定方法4块石、卵石(d＞60mm)表述方法：土的颗粒级配曲线筛分法筛分法筛分法筛分法筛分法筛分法筛分法细粒土(d＜0.07

3、5mm)表述方法：列表法1.1.1.1土的颗粒级配筛分法用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，然后计算其占总土粒质量的百分数。比重计法单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容1比重计法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度与粒径的理论关系测得颗粒级配。1.1.1.1土的颗粒级配1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)d60d10d30土的颗粒级配曲线文字内容文字内容特征粒

4、径：有效粒径文字内容连续粒径限定粒径1.1.1.1土的颗粒级配小于某粒径的土的质量占总土质量的60%小于某粒径的土的质量占总土质量的10%小于某粒径的土的质量占总土质量的30%级配指标---评价土的级配优劣工程上常用不均匀系数Cu描述粒径分布的均匀程度。曲率系数Cc描述颗粒级配曲线整体形态，表明某粒组是否缺失情况。1.1.1.1土的颗粒级配曲线较陡，级配不良曲线平缓，级配良好定量不均匀系数Cu曲率系数Cc定性评价方法1.1.1.1土的颗粒级配粒径级配累积曲线及指标的用途：1）可直接求得各粒组的颗粒含量及粒径分布的均匀程度；2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：Cu≥5,

5、不均匀土；Cu<5,均匀土3）曲率系数Cc用于判定土的连续程度：Cc=1~3,级配连续土；Cc>3或Cc<1,级配不连续土4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：如果Cu≥5且Cc=1~3，级配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1,级配不良的土。1.1.1.2土粒的矿物成分物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生矿物仅大小、形状发生了变化，成分与母岩相同，化学成分并没有变化，性质比较稳定。化学风化不仅使大小、形状发生了变化，同时形成了新的矿物，成分与母岩完全不同。1.1.1.2土粒的矿物成分原生矿物：石英、长石、云母次生矿物：高岭石、伊利石、蒙

6、脱石特征：无粘性、透水性较大、压缩性较低。特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水易膨胀。云母高岭石蒙脱石伊利石1.1.2土中水土中水的含量明显地影响土的性质(尤其是粘性土)。土中水除了一部分以结晶水的形式吸附于固体颗粒的晶格内部外,存在于土中的液态水分为结合水和自由水。1.1.2土中水强结合水弱结合水结合水紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体紧靠强结合水的外围形成的结合水膜，所受的电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱。结合水1.1.2土中水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动，存在于地下水位以下的透水层中，对土粒有浮力作用

7、。存在于地下水位以上的透水层中，在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由移动。自由水自由水1.1.3土中气体土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为与大气连通的非封闭气体和与大气不连通的封闭气体。1.1.3土中气体非封闭气体封闭气体受外荷作用时被挤出土体外，对土的性质影响不大。受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大的影响，使土的渗透性减小，弹性增大和延长土体受力后变形达到稳定的历时。1.1.4土的结构土的结构：是指土颗粒本身的特点和颗粒间相互关系的综合特征，具体来说是