土的物理性质和工程分类.ppt

土的物理性质和工程分类
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§1－1 土的生成与特性
工程土的概念：
工程上所谓的土，是覆盖在地表上碎散的，没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。
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一、风 d30=
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土的不均匀系数：
Cu越大，土越不均匀，曲线越平缓；
Cu >5 称不均匀土，反之为均匀土。
土的曲率系数 :
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Cc为1～3时，级配连续；
Cc<1 或 Cc>1时，级配不连续。
从工程观点看，Cu>5，且Cc＝1～3 称级为配良好的土。
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2、土的矿物组成
①原生矿物：石英、长石、云母（主要造岩矿物）
②次生矿物：粘土矿物、氧化物、氢氧化物及难溶盐类[高岭石、伊利石、蒙脱石（亲水性、胀缩性）CaCO3、MgCO3]
③腐殖质
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二、土中水
1、土粒与水的作用
①土粒的带电性；②土粒的双电层
2、土中水的形态
（1）结合水：①强结合水（吸着水）
②弱结合水（薄膜水）
（2）自由水：①重力水；②毛细水
（3）气态水：对土性质影响不大。
（4）固态水：冻胀问题。基础埋深要考虑。
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三、土中气体
1、自由气体：对建筑工程无影响。
2、封闭气体：增加土的压缩性，降 低渗透性。
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§1－3 土的物理状态（性质指标）
一、土的三相比例关系
1、土的三相简图
V-土的总体积
Vs-土的固体颗粒体积
Vv-土中孔隙体积
Vw-水所占的体积
Va-气体所占的体积
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M(W)-土的总质（重）量
Ms (Ws)-土的固体颗粒的质（重）量
Mw(Ww)-水的质（重）量
全部未知量有8个，但它们之间存在如下的关系：
Vv = Va+ Vw
V= Vv+ Vs
M= Mw+Ms
W=Ww+Ws
因此只有四个未知量。
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二、土的物理性质指标
1、三相基本物理性质指标
（1）土的密度（ ）：单位体积土的质量
重力密度（ ）：天然密度与重力加速度的乘积
①概念
②公式
③物理密度
④测定方法：环刀法（粘、粉土）、灌水法（卵石、砾石、原砂）
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(g/cm3)
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～ g/cm3之间。采用“环刀法”测定。
土的（容重）重力密度：一般在16～22KN/m3

单位：KN/m3
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（2）土的含水率（％）
含水率为土中的水的重量（质量）与固体颗粒重量（质量）之比。用百分数表示。
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常见值：砂土：0～40％、粘性土20～60％
土的含水量是衡量土的干湿程度的一个重要指标，一般采用“烘干法”测定。
（3）土粒比重Gs(ds)
土中固体颗粒的单位体积的质量或重量与4℃时水的单位体积质量或重量之比为土粒比重Gs。（又称土粒相对密度ds）
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～。常用“比重瓶法”测定。
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2、土的松紧程度指标
（1）土的孔隙比
土中孔隙体积与固体颗粒体积之比
孔隙比反映土的松紧程度，是确定地基土承载力的一个重要指标。～，～，砂土e<。粘土e>。
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（2）土的孔隙度（孔隙率）
土中孔隙体积与土的总体积的比值
孔隙度表示土的孔隙大小的程度，常见值30～5％。
孔隙比与孔隙度的关系（推导）
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3、土中含水程度的指标
含水率（量）及饱和度。
饱和度是土孔隙中所占的体积与孔隙体积之比。
干土的饱和度为0，饱和土的饱和度为1。
4、几种不同状态下的土的重度和容重指标
（1）土中干密度和干重度
是指土中不含水时密度或容重
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～
（2）土的饱和密度和饱和重度
是指土中孔隙完全被水充满时的密度和容重。
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~
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（3）土的浮