第一章 土的物理性质及工程分类VIP免费

第一章土的物理性质及工程分类第一章：土的物理性质与工程分类§1.1土的三相组成§1.2土的颗粒特征§1.3土的三相比例指标§1.4粘性土的界限含水量§1.5砂土的密度度§1.6土的工程分类固体矿物颗粒土中气体土中水第一节土的三相组成液相气相固相三相系二相系固相+液相固相+气相饱和土干土饱和粘土：压缩性高饱和细粉砂：易液化粘土：坚硬状态砂土：松散状态1.土中固相固体颗粒无机矿物有机质原生矿物：岩浆冷凝形成次生矿物：原生矿物经化学风化作用形成的新矿物石英、长石、云母粘土矿物：高岭石、伊利石、蒙脱石可溶盐无定形氧化物胶体风化过程中由微生物作用而形成腐殖土泥炭2.土中液相土中水结合水自由水强结合水：性质接近固体弱结合水：对粘性土性质影响较大可塑性强度降低毛细管水：地下水位以上防潮、地基浸湿、冻胀地下水：地下水位以下产生浮力3.土中气相与大气连通不与大气连通：增加土体弹性、压缩性，减小透水性4.土的结构单粒结构蜂窝结构絮状结构无粘性土结构单粒结构蜂窝结构粘性土结构絮状结构一.土的粒度成份1.基本概念粒度：土粒的大小粒组：粒度相近，性质相同的一组土粒界限粒径：划分粒组的分界尺寸圆砾角砾碎石卵石块石漂石粘粒粉粒砂粒0.0050.075260200第二节土的颗粒特征2.粒组的划分3.土的粒径级配（1）定义工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。（2）粒径分析方法•筛分法（d>0.075mm的土）•密度计法（d<0.075mm的土）筛分法（d>0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）（3）颗粒级配的表示方法表格法（自学）颗粒累计级配曲线法三角坐标法（自学）颗粒累计级配曲线法横坐标：粒径以对数坐标表示纵坐标：小于某一粒径的土粒的累积百分含量例：某工程的土样总质量为1000g，经筛析后，知全部试样通过筛孔为10mm的筛，而在筛孔为5mm的土样筛上的颗粒质量为50g;2mm,150g;1mm,200g;0.5mm,350g;0.25mm,200g;0.1mm,47g;0.074,2g;筛余1g。绘制该土样的颗粒级配曲线。粒度成分曲线0204060801001200.0010.010.1110粒径dx（mm）累积百分含量xd（%）系列1系列2系列3累积曲线分析与应用•(1)判断各粒组的分布情况曲线陡,粒度变化范围窄,颗粒均匀,级配不好曲线缓,粒度变化范围宽,颗粒不均匀,级配良好•(2)求任一累积百分含量dX对应的粒径dX有效粒径d10中间粒径d30平均粒径d50界限粒径d60特征粒径举例•有效粒径d10=0.10,〈0.10mm的颗粒占总质量的10%•中间粒径d30=0.22,〈0.22mm的颗粒占总质量的30%•平均粒径d50=0.33,〈0.33mm的颗粒占总质量的50%•界限粒径d60=0.39,〈0.39mm的颗粒占总质量的60%特征粒径的应用•(1)用d10估算非均质砂的渗透系数–k=d102–k——cm/s–d10——mm•(2)不均匀系数Cu=d60/d10•曲率系数Cc=d302/d10d•60）用Cu和Cc表示土的级配情况•Cu<5,级配不良•Cu>5,Cc=1-3,同时满足,级配良好不同时满足,级配不良固体矿物颗粒土中气体土中水液相气相固相三相系第三节土的三相比例指标土的三相比例指标一共有九个：三个试验指标，六个换算指标mwmsmVaVwVsVvV土的三相图Threephasediagram质量mass体积volumeSolidWaterAir以质量计：空气质量ma0水质量mw土粒质量ms总质量m=mw+ms或以重量计：W=mg以体积计：空气体积Va水体积Vw土粒体积Vs总体积V=Vv+Vs孔隙体积Vvma(0)Vma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir一、试验指标1.土的天然密度（质量密度，单位g/cm3)Vm土的天然重度g（重力密度，单位KN/m3，和密度属于一个指标)分析：密度和重度综合反映了土的物质组成与结构•环刀法ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir一、试验指标2.土粒比重11wswsssVmG土粒质量ρs与同体积4°C纯水的质量之比[无量纲]可用比重瓶法测定，数值主要取决于土的矿物成分ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir一、试验指标3.土的含水率%100swmmw可用烘干法测定，用于描述土的干湿程度烘干法ma(0)mwmsmVaVwVsVv土的三相图质量mass体积volumeSolidWaterAir二、换算指标1.土的干密度Vmsd（单位g/cm3)干密度越大土越密实土的干重度g...