土力学第1讲-网.ppt

* 第一章 土的物理性质 一、土的生成 岩石 风化，剥蚀 水、风的搬运或就地沉积 土 物理风化：生成砂、砾等粗颗粒土。 化学风化：生成粘性土。 生物风化 土的沉积类型：残积土、坡积土、洪积土等。 特殊土：软土、黄土、红粘土等。 二、土的粒径组成和矿物成分 1. 土的粒径组成 （颗粒级配或粒度成分） （1）粒组划分 筛分法（0.1mm以上）和水分法（0.1mm以下） 粗颗粒土 细颗粒土 （2）粒径分析 （3）粒径分布曲线（级配曲线） 不均匀系数 级配良好的土 曲率系数 且 Cu越大，曲线越平缓，粒径分布越不均匀。 Cc1，中间颗粒偏少，小粒径颗粒偏多。 Cc3，中间颗粒偏多，小粒径颗粒偏少。 2. 土的矿物成分 物理风化产物，石英、长石、云母等。颗粒粗，为砂、砾组主要成分。 （1）原生矿物 化学风化产物，颗粒细，为粘粒组的主要成分。 （2）次生矿物 化学性质稳定，水稳性强。 颗粒细，比表面积大，活性大，亲水性强。 a. 粘土矿物 复合的铝－硅酸盐晶体，片状。 高岭石： 伊利石： 蒙脱石： 亲水性： 蒙脱石伊利石高岭石 b. 倍半氧化物及次生二氧化硅 c. 可溶性次生矿物 （3）有机质 蒙 脱 石 土中的水 固 态 自由水 气 态 液 态 结合水 重力水 毛细水 强结合水 弱结合水 三、土中的水和气体 粘性土的性质 1. 土中的水 105o O-2 H+ H+ 粘土颗粒 水分子 极 性 2. 土中的气体 四、土的结构及其联结 1. 粗粒土及粉土的结构 土的结构：土中颗粒及其集合物的堆积方式和相互联结方式。 粉 土：蜂窝结构 生成时重力起主要作用，颗粒之间以机械作用为主。 粗粒土：单粒结构 2. 粘性土的结构 结构类型： 颗粒间的作用力：范德华力、库仑力等。 特 点：粘聚力和可塑性。 3. 不均匀土的混合结构 分散结构：淡水 絮凝结构：海水 4. 土的结构变化 （1） 砂土的振动密实和液化 1964年6月16日日本新瀉7.5级地震 （2） 粘性土的结构性和灵敏度 灵敏度 2～4，中等灵敏；4～8，灵敏；8～16，特别灵敏；16，超灵敏 触变性 原状土与重塑土的强度比 结构未破坏 结构破坏 结构强度恢复 五、土的三相含量指标 土颗粒 水 气 体 孔 隙 1. 土的密度和重度 2. 含水量 3. 土粒重度和密度 基本指标 土颗粒 水 气 体 单元土三相图 4. 孔隙比和孔隙率 5. 饱和度 6. 土的饱和重度、浮重度、干重度 7. 最大干重度和最优含水量 饱和线 六、 土的物理状态及其指标 土的物理状态： 粗粒土及粉土： 密实程度：松、密 粘性土： 软硬程度（稠度）：软、硬 1. 粗粒土及粉土的密实程度 相对密实度 （Relative Density ） 标准贯入试验 （Standard Penetration Test） 标准贯入数 N63.5 锤 重：63.5kg 落 距：760mm 打入深度：300mm 颗 粒 水 Vs Vs+Va 固态 wL wP ws 缩限 塑限 液限 半固态 可塑态 液态 w V O 阿特堡界限 (Atterberg limit) 2. 粘性土的稠度和可塑性 粘 粒 强结合水 弱结合水 自由水 液 态 可塑态 固态或半固态 液限和塑限的测定方法： 液限（Liquid Limit）： 锥式（瓦氏）液限仪或碟式（卡式）液限仪 塑限（Plastic Limit）： 搓条法或液塑限联合测定仪 塑性指数 综合反映粘性土的特性以及各类重要因素的影响，因此可用于土的分类及其性质的评估。 反映粘性土可塑性的大小。 液性指数 反映粘性土软硬程度（稠度，潮湿程度）。 固态或半固态 可塑态 液 态 重塑土和原状土 *