土基本特性与工程分类
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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。
(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。
b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。
For personal use only in study and research; not for commercial use第二章土的性质及工程分类土的性质包括:物理性质、力学性质、水理性质、工程性质。
土是由固体颗粒、水和空气组成的三相体系。
由于三相比例的不同,决定了土的物理性质(轻重、疏密、干湿、软硬)。
土的物理性质又决定了土的力学性质,因此土的物理性质是我们研究的主要特性之一。
本章主要介绍土的组成及土的结构土的物理性质指标无粘性土的密实度粘性土的物理特性土的渗透性及渗流土的动力特性地基(岩)土的工程分类2.1概述土是风化的产物,是由固体颗粒、水和空气组成的三相体系,下面看三相组成示意图。
在外力作用下,土体并不显示为一般固体的特性,也不表现为一般液体的特性,因此,在研究土的工程性质时,既有别于固体力学,也有别于液体力学。
2.2土的三相组成及土的结构2.2.1 土的组成一、土的固体颗粒土的固体颗粒的大小和形状,矿物成分及其组成情况,是决定土的物理力学性质的重要因素。
2.2.1.1土的矿物成分矿物成分分为原生矿物、次生矿物2.2.1.2土粒粒组自然界中存在的土,都是由大小不同的土粒组成的。
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时,土的性质也相应地发生变化。
例如,土的性质随着粒径的变细,可由无粘性变化到有粘性。
因此可以将土中各种不同粒径的土粒,按适当的粒径范围,分为若干组,各个粒组,随着分界尺寸的不同而呈现一定质的变化,划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
目前我国常用的土粒粒组划分方法,按照界限粒径的大小,将土粒分为六个组:漂石(块石)(>200)、卵石(碎石)(200~60)、圆砾(角砾)(60~2)砂粒(2~0.075)、粉粒(0.075~0.005)和粘粒<0.005(注漂石、卵石、圆砾是一定磨圆形状、圆形或亚圆形)土中土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的颗粒级配。
如何来分析土中的颗粒级配情况,通常用筛分法与水分法两种。
第二章 土的物理性质及地基土的工程分类1. 土力学的研究对象:土土——土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。
§2-1 土的组成一、土的组成⎪⎩⎪⎨⎧孔隙中的水液气体气冰土颗粒固:::土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质,如干湿、轻重、松紧、软硬等。
这就是土的物理性质。
二、土的固体颗粒(一)土的颗粒级配1.土颗粒的大小直接决定土的性质 2.粒径——颗粒直径大小3.粒组——为了研究方便,将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。
粒组的划分:漂石 粘粒 4.颗粒级配——土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的颗粒级配。
颗粒级配的测室方法:——筛析法 比重计法 试验成果分析:①颗粒级配累积曲线(半对数坐标) 见P17 图1-10分析⎩⎨⎧级配良好不均匀粒径大小接近曲线陡级配良好不均匀粒径大小悬殊曲线平缓②不均匀系数(C u )1060u d /d C = ⎩⎨⎧<>级配不良级配良好5C 0C u u式中:d 60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d 60。
d 10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d 10。
③曲率系数(C c )6010230c d d d C ⋅=式中:d 30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表示。
C c ——曲率系数,它描写的是累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。
C c =1~3时 级配良好 (二)土粒的矿物成分漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。
(与每岩相同) 砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。
如石英等。
粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。
粘土矿物由两种原子层构成,主要类型⎪⎩⎪⎨⎧高岭石伊利石蒙脱石粘土矿物的特点:细小、亲水性强,吸水膨胀,脱水收缩。
如有你有帮助,请购买下载,谢谢!第一章:土的物理性质及工程分类土是三相体——固相(土颗粒)、液相(土中水)和气相(土中空气)。
固相:是由难溶于水或不溶于水的各种矿物颗粒和部分有机质所组成。
2.土粒颗粒级配(粒度) 2. 土粒大小及其粒组划分b.土粒颗粒级配(粒度成分)土中各粒组相对含量百分数称为土的粒度或颗粒级配。
粒径大于等于0.075mm 的颗粒可采用筛分法来区分。
粒径小于等于0.075mm 的颗粒需采用水分法来区分。
颗粒级配曲线斜率: 某粒径范围内颗粒的含量。
陡—相应粒组质量集中;缓--相应粒组含量少;平台--相应粒组缺乏。
特征粒径: d 50 : 平均粒径;d 60 : 控制粒径;d 10 : 有效粒径;d 30粗细程度: 用d 50 表示。
曲线的陡、缓或不均匀程度:不均匀系数C u = d 60 / d 10 ,Cu ≤5,级配均匀,不好Cu ≥10,,级配良好,连续程度:曲率系数C c = d 302 / (d 60 ×d 10 )。
较大颗粒缺少,Cc 减小;较小颗粒缺少,Cc 增大。
Cc = 1~ 3, 级配连续性好。
粒径级配累积曲线及指标的用途:1.粒组含量用于土的分类定名;2)不均匀系数Cu 用于判定土的不均匀程度:Cu ≥ 5, 不均匀土; Cu < 5, 均匀土;3)曲率系数Cc 用于判定土的连续程度:C c = 1 ~ 3,级配连续土;Cc > 3或Cc < 1,级配不连续土。
4)不均匀系数Cu 和曲率系数Cc 用于判定土的级配优劣:如果 Cu ≥ 5且C c = 1 ~ 3,级配良好的土;如果 Cu < 5 或 Cc > 3或Cc < 1, 级配不良的土。
土粒的矿物成份——矿物分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物(圆状、浑圆状、棱角状) 次生矿物:原生矿物经化学风化后发生变化而形成。
(针状、片状、扁平状) 粗粒土:原岩直接破碎,基本上是原生矿物,其成份同生成它们的母岩。
土的工程分类八类土的工程分类八类土是工程建设中不可或缺的材料之一,其在建筑、道路、水利等领域都有广泛的应用。
根据不同的用途和特性,土可以被分为多种类型,而这些土的类型也决定了它们在工程中的应用。
本文将介绍土的工程分类八类。
一、黏性土黏性土是指含有较高粘聚力和塑性指数的粘性土壤,通常由于含有较高比例的粘粒而形成。
这种土壤具有很好的可塑性和可变形性,但在干燥时会变得非常脆弱。
黏性土常用于制作陶器、砖块等建筑材料。
二、砂质土砂质土是由大量沙子组成的一种松散而透水性良好的土壤。
这种类型的土壤通常用于路基和填方,因为它们具有良好的承载能力和排水能力。
三、粉砂质土粉砂质土是由细沙和少量黏性物质组成的一种松散而易流动的灰色或棕色颜色。
这种类型的土壤通常用于制作砖、瓦等建筑材料,也可以用于路基和填方。
四、粘土粘土是由较高比例的粘粒组成的一种黏性土壤。
这种类型的土壤通常用于制作陶器、砖块等建筑材料,也可以用于路基和填方。
五、黏性沙黏性沙是一种含有大量黏性物质的沙子,具有一定的可塑性和可变形性。
这种类型的土壤通常用于制作混凝土和其他建筑材料。
六、砾石砾石是由大量岩石碎片组成的一种坚硬而不透水的土壤。
这种类型的土壤通常用于道路和铁路基础设施中,因为它们具有良好的承载能力。
七、卵石卵石是由大量圆形或椭圆形岩石碎片组成的一种坚硬而不透水的土壤。
这种类型的土壤通常用于道路和铁路基础设施中,因为它们具有良好的承载能力。
八、泥岩泥岩是由泥质颗粒堆积而成的一种坚硬的岩石。
这种类型的土壤通常用于建筑和水利工程中,因为它们具有良好的承载能力和耐久性。
结语土壤是建筑、道路、水利等领域不可或缺的材料之一,其在工程中的应用十分广泛。
本文介绍了土的工程分类八类,包括黏性土、砂质土、粉砂质土、粘土、黏性沙、砾石、卵石和泥岩。
通过了解不同类型土壤的特点和应用场景,可以更好地选择合适的材料来满足工程建设需求。
01第一章土的物理性质及工程分类(总18页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-课题: 第一章土的物理性质及工程分类一、教学目的:1.了解土的生成和工程力学性质及其变化规律;2.掌握土的物理性质指标的测定方法和指标间的相互转换;3.熟悉土的抗渗性与工程分类。
二、教学重点:土的组成、土的物理性质指标、物理状态指标。
三、教学难点:指标间的相互转换及应用。
四、教学时数: 6 学时。
五、习题:第一章土的物理性质及工程分类一、土的生成与特性1.土的生成工程领域土的概念:土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物,土与岩石的区分仅在于颗粒胶结的强弱,土和石没有明显区分。
土的生成:岩石在各种风化作用下形成的固体矿物、流体水、气体混合物。
不同风化形成不同性质的土,有下列三种:(1)物理风化:只改变颗粒大小,不改变矿物成分。
由物理风化生成土为粗粒土(如块碎石、砾石、砂土),为无粘性土。
(2)化学风化:矿物发生改变,生成新成分—次生矿物。
由化学风化生成土为细粒土,具有粘结力(粘土和粘质粉土),为粘性土。
(3)生物风化:动植物与人类活动对岩体的破坏。
矿物成分没有变化。
2.土的结构和构造(1)土的结构定义:土颗粒间的相互排列和联结形式称为土的结构。
1)种类:●单粒结构:每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳态。
●蜂窝结构:单个下沉,碰到已下沉的土颗粒,因土粒间分子引力大于重力不再下沉,形成大孔隙蜂窝状结构。
●絮状结构:微粒极细的粘土颗粒在水中长期悬浮,相互碰撞吸引形成小链环状土集粒。
小链之间相互吸引,形成大链环,称絮状结构。
图土的结构3)工程性质:密实的单粒结构工程性质最好,蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构,则强度低、压缩性高,不可用做天然地基。
(2)土的构造1)定义:同一土层中,土颗粒之间的相互关系。
2)种类:●层状结构:由不同颜色或不同粒径的土组成层理,一层一层互相平行。
●分散构造:土粒分布均匀,性质相近,如砂与卵石层为分散构造。