土的组成和物理性质.doc

第四讲 土的组成和物理性质一、    内容提要:本讲主要讲述土的三相组成和三相指标、土的矿物组成和颗粒级配、土的结构、粘性土的界限含水量、塑性指数、液性指数、砂土的相对密实度、土的最佳含水量和最大干密度、土的工程分类二、    重点、难点:土的物理力学性质指标的计算一、土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的,通常称为土的三相组成。随着三相物质的质量和体积的比例不同,土的性质也将不同。【例题1】土的三相组成中不包括的部分是( )。A. 水 B. 气体 C. 固体颗粒 D. 矿物成分答案:D    (一)土的固相土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质,是构成土的骨架最基本的物质,称为土粒。对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小和形状来描述。    1. 土的矿物成分    土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。    原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物,如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿物以及碳酸盐等。【例题2】在下列各类矿物中,属于次生矿物的是( )。A. 石英 B. 长石 C. 云母 D. 蒙脱石答案:D    2. 土的粒度成分(颗粒级配)    天然土是由大小不同的颗粒组成的,土粒的大小称为粒度。工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况,这种指标称为粒度成分。    (1)土的粒组划分    工程上常把大小相近的土粒合并为组,称为粒组。粒组间的分界线是人为划定的,划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应,并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。    对粒组的划分,。其余粒组划分标准可参见《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《土的工程分类标准》(GBJl45-90)等。    (2)粒度成分及其表示方法    土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示),它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。 常用的粒度成分的表示方法是累计曲线法,也称颗分曲线法,它是一种图示的方法,通常用半对数纸绘制,横坐标(按对数比例尺)表示某一粒径,纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量,如图15-4-1所示。    在累计曲线上,可确定两个描述土的级配的指标:    (3)粒度成分测定方法对于粗粒土可以采用筛分法,而对于细粒土()则必须用沉降分析法测定其粒度成分。筛分法是用一套不同孔径的标准筛把各种粒组分离出来的方法。沉降分析法是根据土粒在悬液中沉降的速度与粒径的平方成正比的司笃克斯公式来确定各粒组相对含量的方法。【例题3】粗粒土与细粒土的粒径界限是( )。A. 2mm      B.    C.    D. 答案:C【例题4】在土体粒度成分的表示方法当中,称为有效粒径的是(①),称为限定粒径的是(②)。A.  d10 B.  d30 C.  d50 D.  d60 答案:① A;③ D 【例题5】对于砂土,当确定其粒度成分时,采用的测定方法为( )。A.  筛分法 B.  沉降分析法 C. 三轴试验 D. 直剪试验答案:A【例题6】某土的Cu=1~3,下列判断正确的是( )。A. 可以认为该土的粒径变化连