2土物性及分类.ppt

第2章土的物理性质及工程分类
固体——土颗粒
土液体——水
气体——空气等
物理性质——干湿、轻重、松紧、软硬(受三相比例影响)
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土的三相组成
一、土的固体颗粒——土粒及土的颗粒级配。
岩石的风化作用形成土
岩石——风化——剥蚀——搬运——沉积——松散的堆积物。
(一)土的矿物成分
1、土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其经受的风化作用。
2、土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物。
次生矿物:原生矿物经风化,与周围环境相互作用后
形成的矿物。
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1、土的颗粒级配:土中各个粒组相对含量百分比为之。
土的颗粒级配——土的颗粒大小与土的性质密切相关,随着土粒粒径的变化,土的性质也会发生相应的变化(无粘性土【大】→→粘性土【小】),我们以200、60、2、、,把土颗粒分为6个粒组。这些界限粒径是以同一粒组的土粒具有相类似的性质来确定的。土中某个粒组的相对含量较高,该粒组就对土的性质起主导作用,因此,有必要研究粒组的相对含量。

土的颗粒分析试验:
目的——测定各个粒组的相对含量
粒径分析法——筛分法 d≥
比重计法 d< 或移液管法
颗粒级配曲线(半对数坐标)()
曲线的坡度(判断颗粒的均匀程度
陡-→均匀
平缓-→不均匀
问题:什么是粒径均匀和不均匀?级配良好与不良好?
(二)土的颗粒级配
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2、不均匀系数Cu:表示颗粒的不均匀程度
d60――限定粒径
d10――有效粒径
Cu<5 均匀级配不良
5≤Cu≤10 中等均匀中等级配
Cu>10 不均匀级配良好
级配良好的土,其密度、强度、稳定性较好,透水性
较低,对于堤坝、填方、垫层、路基是较好的材料。
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二、        土中水
土中液态水可分为结合水和自由水
结合水——土粒表面有电分子引力吸附的土中水;
自由水——土粒电场影响范围以外的水(能传递静水压力)
强结合水(弹性、粘性)。
结合水
弱结合水(可塑性)
重力水(存在于地下水位下的透水层中)
自由水
毛细水(存在于地下水位上的透水层中)
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三、土中气
——封闭的气泡(增大土的弹性和压缩性,降低透水性);
——与大气相通的气体,对土性影响不大。
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四、土的结构(Soil structure)
土颗粒的大小、性状、表面特征、相互排列及其联结的综合特征。
1、单粒结构(single-grained structure):主要是粗大土粒
无粘性土(砂土、碎石土)的主要结构形式
①疏松——孔隙大——较大的变形(不宜作为地基)
饱和状态下,若振动会产生液化现象
②紧密——孔隙小——变形小、压缩性小强度高(宜为地基)
2、蜂窝结构(b structure) :
较细的土粒(粉粒)(~),形成较大的孔隙
相互间引力大于自身重力
3、絮状结构(ulent structure) :
极细的土粒(粘粒<)更大的孔隙
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五、        土的构造
同一土层中颗粒或颗粒集合体
相互间的特征。
1层状构造:物质成分、颗粒大小不同的交错层理构造。
2分散构造:各部分的土粒无明显差别,分布均匀。
3裂隙构造:裂隙破坏土的整体性,增大透水性,造成土体不均匀。
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V v__ the volumn of void
V a__ the volumn of air
V w__ the volumn of water
V s__ the volumn of solid
m__mass
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土的物理性质指标
一、土的含水量ω——标志土的湿度
The water content, which is the ratio of the mass of water
to that of the solids expressed as a percentage

test method:烘干法
天然状态下, 同一类粘性土,含水量ω越高, 力学性质越差。
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