《土质学与土力学》 绪论 土质学与土力学是将土作为建筑物的地基、材料或介质来研究的一门学科,主要研究土的工程性质以及土在荷载下的应力、变形和强度问题。 土质学:研究土的工程性质的本质与机理。对土在荷载、温度及湿度等因素作用下发生的变化作出数量上的评价,并根据土的强度、变形机理提出改良土质的有效途径。(土的物质成分、结构、物理性质) 土力学:根据土的应力-应变-强度关系,提出力学计算模型,用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形以及土压力、地基承载力与土坡稳定等课题。同时根据土的实际情况评价各种力学计算方法的可靠性与适用条件。(土的基本力学性质:压缩性、抗剪性) 第一章 土的物理性质及工程分类 土是岩石经过物理风化、化学风化、生物风化作用后的产物,是由各种大小不同的土粒按各种比例组成的集合体。 土粒之间的孔隙中包含着水和气体,是一种三相体系。 第一节 土的三相组成 无机矿物颗粒 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等 固体颗粒 次生矿物:原生矿物风化作用的新矿物32OAl、32OFe、次生2SiO 、 (固相) 粘土矿物以及碳酸盐等 有机质:由于微生物作用,土中产生的复杂的腐殖质矿物,还有动植物残体等有机物,如泥炭等。 土 结合水 强结合水 水 弱结合水 (液相) 自由水 毛细水 重力水 气体 与大气联通: 与空气相似,受到外力作用时排出,对土的工程性质没多大影响。 (气相) 与大气不连通:密闭气体,压力大被压缩或溶解于水中,压力小时气泡恢复原状或重游 离,对土的工程性质有很大影响。 (含气体的土成为非饱和土,非饱和土的工程性质研究已成为土力学的一个新分支) 第二节 土的颗粒特征 1.描述土粒大小及各种颗粒的相对含量的常用方法:对粒径>0.075mm的土粒,筛分法;粒径<0.075mm的土粒,沉降分析法。 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 Stokes 公式来确定各粒组相对含量的方法。 2.土粒大小划分:块-碎-砾-砂-粉-粘 (粉:砂粉,粘粉;粘:粉粘,粘土) 粘土粒径<0.002mm,为很细小的扁平颗粒,表面具有极强的和水相互作用的能力。 第三节 土的三相比例指标 土的三相五只在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密,是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标,也是工程地质勘查报告中不可缺少的基本内容。 土样体积:...