土的工程性质与分类.ppt

第四章土的工程性质与分类
1、土的定义:岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,在原地或经过不同的搬运方式,在各种地质环境中形成的堆积物
2、土的组成:固体矿物颗粒、水及其中的溶解物质、气体。
3、土的结构:土颗粒的特点与颗粒间相互关系的综合特征
单粒结构:(碎石、砾石类、砂土等无粘性土) 压密过程快,工程性质好
集合体结构:(蜂窝状结构、絮状结构,为粘性土特有—疏松多孔)
4、土的构造:整个土层(土体)构成上的不均匀特征的总和
不均匀性:层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小、裂隙发育程度与特征等
一、土的粒度成分与矿物成分
1、土的粒度成分
1)粒组:界于一定粒径(颗粒直径)范围内的土粒
2)粒度成分(颗粒级配):不同粒组颗粒的相对含量
3)比表面积:单位体积所有土粒的总表面积
土粒的比表面积与粒径成反比,粒径越小,比表面积越大,土的分散程度越高。通常用土粒比表面积来说明土的分散程度。
土颗粒构成土的骨架主体,性质稳定,变化小,土颗粒大小与矿物成分决定土的工程性质
2、几个指标
有效粒径d10:小于某粒径的土粒重量累计百分数为10%时,相应的粒径
限定粒径d60:小于某粒径的土粒重量累计百分数为60%时,相应的粒径。
不均匀系数Cu: d60 与d10之比。
Cu愈大,则土粒愈不均匀,曲线平缓,易得到较小的孔隙比。
Cu小于5的土为均匀土,大于10的土为不均匀土,级配良好
: ( d30)2/ (d60 *d10)
Cc=1~3的土为不均匀土,<1或>3,粒度不连续
3、矿物成分
根据矿物成分性质与土的工程性质影响划分
原生矿物:主要为石英、长石、角闪石、云母等,是组成卵石、砾石、砂粒等主要成分。特点:颗粒粗大、物化性质稳定,对土的工程性质影响取决于颗粒形状、坚硬程度等因素。
不溶水次生矿物:主要为粘土矿物、次生石英、氧化物等。特点:高度分散状态,很高的表面能、亲水性、膨胀性和压缩性。
可溶盐类和易分解矿物:主要为氯化物、钠盐等。特点:遇水溶解。
有机质:主要为生物残骸。特点:遇水溶解强度显著降低。
二、土中水
土中水
结合水
非结合水
土粒表面结合水
吸着水(强结合水)
薄膜水(弱结合水)
液态水
气态水
固态水
毛细水(半结合水)
重力水
三、土的结构与构造特征
软黏性土的触变性:土体扰动后强度剧烈减小,将其放置一段时间后,则强度逐渐有所增长、恢复的特征。
灵敏度St:原状土的无侧限抗压强度或十字板剪切强度与结构被破坏时的无侧限抗压强度或十字板剪切强度之比。
低灵敏度: 1<St≤ 2,中灵敏度: 2<St≤ 4,高灵敏度:St>4
土体构造特征的工程意义—土的不均匀性本质
1)反映土体的物理力学性质、其它工程性质的各向异性
2)决定勘探、取样和原位测试的设计方案---数量与方位
四、土的物理力学性质与指标
1、土的三相组成