土的物理性质与工程分类.ppt

土力学 2
课程负责人: 谢康和
浙江大学岩土工程研究所
2008
Warming-up
专业词汇
Void Ratio
Clay
Cohesionless Soil
Cohesive Soil
Activity Index 活动性指数A
Atterberg limits
Liquid Limit
Plastic Limit
Shrinkage Limit
Unsaturated soil
Warming-up
稠度consistency
不均匀系数coefficient of uniformity, uniformity coefficient
触变thixotropy
单粒结构single-grained structure
b structure
干重度dry unit weight
塑性指数plasticity index
含水量water content, moisture content
级配gradation, grading
结合水bound water, combined water, held water
颗粒级配particle size distribution of soils, position of soil
粘性土的灵敏度sensitivity of cohesive soil
平均粒径mean diameter, average grain diameter
曲率系数coefficient of curvature
第2章土的物理性质与工程分类
概述
土的成因与组成
土的物理性质指标
无粘性土的物理性质
粘性土的物理性质
土的结构性
土的压实性
土的工程分类
概述
土作为建筑物地基的主体, 显然是土力学研究的主要对象。
什么是土?
简言之,土是岩石风化后的产物,是岩石经过外力地质作用而形成的碎散颗粒的集合体。
土既然是散碎颗粒的集合体,颗粒间必然存在着孔隙,而孔隙中也必然包含着水或空气。因此,土是由土颗粒(固相)、水(液相)、和空气(气相)组成的三相体。
要研究土的性质就必须研究土的生成、组成及物理性质。而首先必须从研究土的成因着手。
土的成因与组成
形成作用与成因类型(严格地说,土是由地质作用而生成的)
地质作用——导致地壳(30~80km)成分变化和构造变化的作用。是土的生成的根本原因和动力。
地质作用
内力地质作用
岩浆活动:岩浆从地球深处喷出地表,冷凝而成岩浆岩
地壳运动
升降运动:地壳的上拱或下拗
形成各种类型的地质构造和地表的基本形态
(生成土和沉积岩)
水平运动:使岩层产生形态各异的褶皱和断裂
外力地质作用:包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、
冰川、风、生物等的作用;可概括为风化、剥蚀、
搬运、沉积等作用
(生成岩浆岩和变质岩)
地质作用
内力地质作用——由地球自转的旋转能和放射性元素的蜕变产生的热能所引起。
外力地质作用——由太阳的辐射能和地球的自重能所引起。
内力与外力地质作用彼此独立又相互依存,前者对地壳的发展占主导地位。
总之,地质作用形成了各种成因的地形,造就了岩浆岩、变质岩、沉积岩,也生成了土。
对土的生成贡献最大的地质作用是风化作用。
风化作用
岩石经风化剥蚀作用而形成的碎散颗粒(土),有的存留在原地,有的则进一步经自然力的搬运而在别处沉积,这就形成了性质千差万别的各种土。
物理风化:雨雪、冰川、风、热胀冷缩、冻融交替等对岩石的
剥蚀破坏作用(不改变颗粒矿物成份,只改变其
大小和形状。量变)
化学风化:水解、离子交换、氧化还原等作用(细化颗粒, 并
改变其矿物成分。质变)
生物风化:微生物、植被等对岩石的破坏作用等
风化作用
按风化成因与沉积地理历史土的分类
按风化成因
按沉积地理历史,土可分为:
残积土:未经自然力(水力、风力等)搬运,留存于原地的散碎体、碎屑物。分布于山坡、山顶,近基岩。
沉积土:因各种自然力的作用和搬运而在他处沉积的土。
a. 风成沉积土:由风力形成。
b. 水成沉积土:由水力形成。
c. 冰川沉积土:由冰川活动形成。
无粘性土:物理风化形成,颗粒较粗、相互无粘性、松散
(碎石、卵石、砂等。)
粘性土:物理风化+化学风化形成,颗粒极细、相互粘结,湿呈粘性,干则结硬(粘土、淤泥)
土
水成沉积土
水成沉积土又分为:
坡积土:由于雨雪水流的作用在平缓山坡沉积;
洪积土:由山洪的作用而形成;
冲积土:由于河流的作用搬运沉积而形成,包括平原河谷冲积土和山区河谷冲积土;
湖泊沉积土:在湖泊中沉积的土,包括沼泽沉积土;
海相沉积土:各种冲积土被水力搬