土力学基本知识电子教案.ppt

《土力学基本知识电子教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、土力学基本知识1.1土的形成物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化，分解为极细颗粒的过程。特征：物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗；化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风化，只不过哪种占优而已。1.2土的特点大量孔

2、隙非连续介质岩石风化的产物一、土具有碎散性二、土是三相体系固相—土骨架液相—水气相—空气多相介质三、土有自然变异性土是自然界的产物，性质复杂1.3土的三相组成气相固相液相++构成土骨架，起决定作用重要影响土体次要作用土是固体颗粒、水和空气的混合物，常称土为三相系。土的颗粒、粒间胶结物土体孔隙中的水孔隙中的空气当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土；当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土；一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。根据土的粘性分：粘性土：颗粒很

3、细；无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚至堆石（直径几十cm甚至1m）①颗粒大小粒度土粒的大小，通常以粒径表示粒组按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类界限粒径划分粒组的分界尺寸1.4土中固体颗粒d(mm)d(mm)砾石砂粒粉粒粘粒胶粒6020.0750.0050.0020.250.5520粗中细粗中细极细粗粒细粒0.075粒径级配确定方法筛分法：适用于粗粒土(>0.075mm)水分法：适用于细粒土(<0.075mm)——各粒组的相对含量(土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数)，用质量百分数来表示表述方法粒径

4、级配累积曲线1.4土中固体颗粒粒径级配累积曲线粒径级配累积曲线表示土的颗粒级配横坐标为粒径，用对数坐标表示纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量特点：定量指标，级配好与差的比较曲线较陡粒径相差不多，土粒较均匀，级配不良曲线平缓粒径相差悬殊，土粒不均匀，级配良好1009080706050403020100105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)1.5土中水（液相）和土中气广义的水：结晶水矿物内部的水石膏Ca〔SO4〕·2H2O苏打Na2〔CO3〕·10H2O土中水结

5、合水吸附在土颗粒表面的水自由水电场引力作用范围之外的水土中冰由自由水冻成，冻胀融陷自由水重力水毛细水在重力或水位差作用下可在土中自由流动存在于液气之间在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由移动结合水强结合水弱结合水1.6黏土颗粒与水的相互作用粘土矿物:由各种硅酸盐矿物分解形成的水铝硅酸盐矿物。其结构可分为晶体和非晶体，以晶体矿物为主。实际上是一种铝—硅酸盐晶体，由硅片和铝片构成的晶包所组合而成。硅片(硅氧晶体)的结构：基本单元是硅－氧四面体铝片(铝氢氧硅片)：铝（镁）－氢氧（氧）八面体高岭石（氢键联结）粘土矿

6、物的晶格构造蒙脱石伊利石粒　　径胀缩性渗透性强　　度压缩性大小大大小中中中中中小大小小大1.7土的结构土的结构单粒结构蜂窝状结构絮状结构第2章土的物理性质及分类2.1土的三相比例指标土的物理性质指标可分为两类：一类是必须通过试验测定的，如含水量、密度和土粒相对密度，称为直接指标；另一类是根据直接指标换算的，如孔隙比、孔隙率、饱和度等，称为间接指标。室内测定的三个物理性质指标WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积－土的密度、土粒的相对密度、土的含水量土的密度单位:kg/m3或g/cm

7、3定义:单位体积土的质量有时也称土的天然密度表达式:土的密度常用环刀法测定土的重度单位:kN/m3土的重度亦称为容重，定义为单位体积土的重量.WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积土粒相对密度s土粒的密度，单位体积土粒的质量单位:无量纲4˚C时纯蒸馏水的密度，1g/cm3土粒相对密度在数值上等于土粒的密度定义:土粒质量与同体积4˚C时纯蒸馏水的质量的比值表达式:土粒相对密度(也称为土粒比重)常用比重瓶法测定WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积土的

8、含水量定义:土中水的质量与土粒质量之比用百分数表示注意:其实是含水比,可达到或超过100％表达式:测定含水率常用的方法是烘干法，先称出天然土的质量，然后放在烘箱中，在100℃～105℃常温下烘干，称得干土质量，按上式可算得天然密度干密度天然重度干重度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积单位:kg/m3或g/cm3单位:kN/m3定义:土单