土的物理性质.ppt

CL CLO 10 30 塑性指数Ip Ip=10 Ip=7 ML MLO MH MHO CH CHO A 80 60 40 20 100 液限Wl(%) C代表粘土 M代表粉土 O代表有机质 A线： Ip=0.63(Wl - 20) 如果土中含有有机质就用代号O。例如CHO为有机质高液限粘土类。另外还有一些别的规定。 3.液性指数及稠度状态分级 液性指数 可以看出： 当wwp时，IL0，土将处于固体状态； 当wwL时，(w-wpWL-WP)，IL1,土将处于流动状态； 当wp ? w ? wL时，0 ? IL ? 1，土将处于可塑状态； 因此， IL的大小 实际上反映了土的天然稠度状态。 按IL将土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五种状态。 从土的力学性质角度，考察土的稠度状态：实际上， IL反 映了土的强度和压缩性， IL越大，土将处于软塑或流塑状态，土体的强度就低，压缩性高，承载力低；反之， IL越小，土处于坚硬或硬塑状态，土的强度就高，压缩性就低，承载力大。 液性指数 IL?0 0IL?0.25 0.25IL?0.75 0.75IL?1.00 IL1.00 稠度状态 坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑 三、粘性土的胀缩性和崩解性 1. 胀缩性包括膨胀性与收缩性： 是指粘性土由于含水率增加或减少而引起体积增大（膨胀）或减少（收缩）的性质。一般来说，粘性土不同程度的具有胀缩性。 产生原因：由于土颗粒表面的结合水（水化）膜厚度产生了变化，从而导致矿物颗粒间引力变化，进而产生了土的胀缩性。 评价指标：膨胀率、膨胀力、线膨胀率、体缩率等。 2.崩解性： 指粘性土随含水率增加而发生崩散解体的性能。 崩解形式：散粒崩解、鳞片状崩解、碎块状或崩裂状崩解。具体形式主要取决于土的矿物成分、粒度成分、结构及胶结程度等。 产生原因：由于浸水后，土颗粒间产生局部应力集中，使局部颗粒间的斥力超过吸引力，造成这些颗粒崩落。 评价指标：崩解速度和崩解时间 四、土的透水性和毛细性 土的透水性在评价水库、渠道等水工建筑物的渗漏和浸没问题时，具有重要意义。 土体中的渗流 土颗粒 土中水 渗流 土是一种碎散的多孔介质，其孔隙在空间互相连通。当饱和土中的两点存在能量差时，水就在土的孔隙中从能量高的点向能量低的点流动 水在土体孔隙中流动的现象称为渗流 土具有被水等液体透过的性质称为土的渗透性 是土中孔隙直径大小的主要影响因素 因由粗颗粒形成的大孔隙可被细颗粒充填，故土体孔隙的大小一般由细颗粒所控制。因此，土的渗透系数常用有效粒径d10来表示，如哈臣公式： 土的性质 水的性质 粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构 渗透系数的影响因素 是单位土体中孔隙体积的直接度量 对于砂性土，常建立孔隙比e与渗透系数k之间的关系，如： 渗透系数的影响因素 土的性质 水的性质 粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构 对粘性土，影响颗粒的表面力 不同粘土矿物之间渗透系数相差极大，其渗透性大小的次序为高岭石伊里石蒙脱石 ；当粘土中含有可交换的钠离子越多时，其渗透性将越低 塑性指数Ip综合反映土的颗粒大小和矿物成份，常是渗透系数的参数 渗透系数的影响因素 土的性质 水的性质 粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构 影响孔隙系统的构成和方向性，对粘性土影响更大 在宏观构造上，天然沉积层状粘性土层，扁平状粘土颗粒常呈水平排列，常使得k水平﹥k垂直 在微观结构上，当孔隙比相同时，凝聚结构将比分散结构具有更大的透水性 渗透系数的影响因素 土的性质 水的性质 粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构 饱和曲线 含水量 w Wop 干容重 ?d ?max ?1 含水量 w 渗透系数 k 絮状结构 分散结构 渗透系数的影响因素 土的性质 水的性质 粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构 渗透系数的影响因素 水的动力粘滞系数： 温度?，水粘滞性?，k? 饱和度（含气量）：封闭气泡对k影响很大，可减少有效渗透面积，还可以堵塞孔隙的通道 土的性质 水的性质 粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构 第二章 土的物理性质 一