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整理版本 土力学复习知识点整理
第一章 土的物理性质及其工程分类
1. 土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。
物理风化
原生矿物（量变） 无粘性土
风化作用 化学风化 次生矿物（质变） 粘性土
生物风化 有机质
2.土具有三大特点：碎散性、三相体系、自然变异性。
3.三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。
4.固相 :土的固体颗粒，构成土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。
（1）土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。
次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。
粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小）
（2）土的粒组: 粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。
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整理版本 （3）土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。
①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。
②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc，用来定量说明天然土颗粒的组成情况。
公式:
不均匀系数Cu= d60/d10
曲率系数Cc=(d30)²/（d60×d10）
d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径，称限定粒径；
d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径，称有效粒径；
d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30％的粒径，称中值粒径。
级配是否良好的判断:
a.级配连续的土:Cu>5，级配良好;Cu<5级配不良。
同济大学物理学复习提纲
第一章 土的物理性质及其工程分类
• 学习目标：
• 掌握土的物理性质和土的物理性质指标计算方法，掌握土的工程分类方法。
• 学习基本要求：
• 1．了解土的成因和组成
• 2．掌握土的物理性质指标
• 3．熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质
• 4．了解土的结构性和击实性
• 5．掌握土的工程分类原则，土的类别与其工程特性的关系
第一节 土的三相组成
• 土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的，通常称为土的三相组成。
• 随着三相物质的质量和体积的比例不同，土的性质也将不同。
• 土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质。
一、土的固相
• 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架最基本的物质，称为土粒。
• 对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小和形状来描述。
（一）、土的矿物成分
土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。
（二）土的粒度成分
定量地描述土粒的大小及各种颗粒的相对含量的方法（间接的方法）：
• 对于粒径大于0.075mm地土粒常用筛分析的方法；
• 而对小于0.075mm的土粒则用沉降分析的方法。
粒度成分：不同粒径颗粒的相对含量。描述土的颗粒组成情况。
1、土的粒组划分（p6表格自己看着办）
粒组：大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
2、粒度成分及其表示方法
• 土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分比表示），它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。
• 常用的粒度成分的表示方法有：表格法、累计曲线法和三角坐标法。
（1）表格法：是以列表形式直接表达各粒组的相对含量的方法。
（2）累计曲线法：是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。
• 在累计曲线上，可确定两个描述土的级配的指标：
不均匀系数：；曲率系数：（描述累计曲线整体形状的指标）
土力学
第一章 土的物理性质及工程分类
1.土的特点:碎散性、三相性(固,液,气) 、天然性(自然变异性)或成层性.
2.土粒大小是影响土的性质最主要因素.土性取决于颗粒的形状,大小和矿物成分.
3.常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法.
1).表格法.表格法是以列表形式直接表达各粒组的百分含量.它用于粒度成分的分类是十分方便的.
2)累计曲线法.该方法是比较全面和通用的一种图解法,适应于各种土级配好坏的相对比较.由累计曲线的坡度可以大致判断土粒的均匀程度或级配是否良好.
3)三角坐标法.三角坐标法只适用于划分三个组粒的情况.
4.研究土中水必须考虑到水的存在状态及其土粒的相互作用;存在于土中的液态水可分为结合水和自由水两大类.
结合水是指受电分子吸引力吸附在土粒表面的土中水.
自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水.
5.土中气:土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位.
含气体的土称为非饱和土,非饱和土的工程性质研究已形成土力学的一个热点.
6.我们把粘土颗粒在直流电作用下向阳极移动的现象称为电泳;而水分子向阴极移动的现象称为电渗.
7.双电层的厚度既取决于颗粒表面的带电性,又取决于溶液中阳离子的价数.
8.粘土间的相互作用力:(1)粒间吸引力 土粒间吸引力主要来源于分子间的范德华力.(2)土粒间排斥力
9.土的结构:是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征.
10.土的构造:土中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分土层之间的相互关系的特征.
11.反映土轻重程度的指标:(1)土的天然密度ρ.ρ=m/V (2)土的干密度ρd =ms/V. (3)土的饱和密度ρsat=ms+Vvρw/V (4)土的浮密度ρ′
(5)土粒的相对密度
12.反映土松密程度的指标 (1)孔隙比e:土中孔隙体积与土粒体积之比 (2)孔隙率n :土中孔隙体积与总体积之比,以百分数表示.
第一章土的物理性质和工程分类
1地基设计时需满足的两个条件：地基的强度条件，地基的变形条件
2土是怎样形成的？按成因土（第四纪沉积物）分为哪些类型？答：土是由完整坚固岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的；第四纪沉积物有：残积物；坡积物；洪积物；冲积物；海相沉积物；湖沼沉积物；冰川沉积物；风积物。
3土与其它材料（如钢材）相比，具有哪些特性？ 答：强度低；压缩性大；透水性大。
4土与一般建筑材料相比具有的性质：1）散体性2）多相性3）成层性4）变异性【其自身特性是：强度低，压缩性大，透水性大】
5土的三相组成是什么？其物理力学性质与三相组成的比例有无关系？试分析。答：土的三相组成：固体，液体，气体。有关系。当含水量增加时，其抗剪强度降低。
6粒度成分：工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。
7土中水按静电引力的不同，可分为几种类型？
答：土中水为：结合水（包括强结合水和弱结合水）；自由水（包括重力水和毛细水）
8在粒度分析累计曲线法中，小于某粒径土的百分含量y与土粒粒径x的关系为y=0.5x，则该土的曲率系数为1.5，不均匀系数为6，土体级配不好（填好、不好、一般）。
9什么叫土的毛细现象？对工程会产生哪些不利的影响？答：是指土在表面张力作用下，沿着细小孔隙向上或其它方向移动的现象；对工程危害主要有：路基冻害；地下室潮湿；土地的沼泽化而引起地基承载力下降。
10土粒间的连接关系：接触连接，胶结连接，结合水连接，冰连接
11土的结构：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构
12土的构造：层状构造，分散构造，结核状构造，裂隙构造
13土的基本指标测定方法：1）土的密度测定方法：环刀法；2）土的含水量测定方法：烘干法；3）土的相对密度测定方法：比重瓶法
14试写出土的三相比例指标并写明各指标的计算公式。答：土的密度ρ=m/v；土粒密度ρ=ms/vs；含水量；ω=mω/ms；干密度ρd=ms/v；饱和密度ρsat=（mw+ms）/v；浮重度γ’=γsat-γw；孔隙比e=vv/vs；孔隙率n=vv/v；饱和度Sr=vw/vv；
