土力学土的工程性质及工程分类117页PPT

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z p [ n (am n r a cr tn m c a 1 ) t n ( n a m ( 1 n ) n 2 1 ) m 2 ] s p 0
2.4 土的压缩性
土的压缩性高低，常用压缩性指标定量 表示。压缩性指标，通常由工程地质勘 察取天然结构的原状土样，进行室内压 缩试验测定。
<0.005
0 4 0
小 于 某 粒 径 的 土 粒 质 量 /%
100
80
60
40
20
0 10
1
0 .1
0 .0 1
1 E -3
粒 径 /mm
1.1.2 土中水
（1）结合水
强结合水、弱结合水
（2）自由水
重力水、毛细水
（3）气态水
（4）固态水
双电层
• 结合水概念
强结合水、弱结合水
• 双电层概念
k l e 2
2.2.4 基底附加压力
p 0p ch p 0 h
2.3 地基附加应力
2.2.1 基本概念
1、定义
附加应力是由于外荷载作用，在地基中产生的应力增 量。
2、基本假定
地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深 度和水平方向上都是无限延伸的。
2.2.2 竖向集中力作用时的地基附加 应力布辛奈斯克解答
• 均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律：
(1) 地基附加应力的扩散分布性； (2) 在离基底不同深度处各个水平面上，以基底中心点下轴
线处最大，随着距离中轴线愈远愈小； (3) 在荷载分布范围内之下沿垂线方向的任意点，随深度愈
向下附加应力愈小。
4、三角形分布条形荷载
dp pd

特征粒径: d50 : 平均粒径 d60 : 控制粒径 d10 : 有效粒径 d30
土的粒径级配累积曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
d60 d50 d30
d10
粒径(mm)
固体颗粒 – 级配曲线
小于某粒径之土质量百分数（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
高岭石 蒙特石 伊利石
• 晶层间是O2-对O2-的连结，联结力很弱， 水很容易进入晶层之间。
• 每一颗粒能组叠的晶层数较少。颗粒大 小约为0.1-1m ，厚约0.001-0.01m。
• 主要特征：颗粒细微，具有显著的吸水 膨胀、失水收缩的特性，或者说亲水能 力强。
粘土矿物
依硅片和铝片组叠 形式的不同，可分 成如下三种类型：
二、土中的水
矿物内部的水——结晶水
强结合水
土中水
结合水
土孔隙 中的水
弱结合水 重力水
液态水
非结合水 气态水 毛细水
固态水
结合水：受颗粒表面电场作用力
粘土
吸引而包围在颗粒四周，不传递静水
颗粒
压力，不能任意流动的水
- 强结合水：
• 排列致密，密度范围1.2~2.4g/cm3 • 冰点处于零下几十度 • 完全不能移动，具有固体的特性 • 温度高于105°C~110°C时可蒸发
表达式：
w mw 100 % ms
含水率
测定方法： 烘干法。先称出天然湿土的质量，然后放在
烘箱里，在105～110℃下烘干，称干土的质量。
二、间接指标
土的孔隙比e 土的孔隙率n 土的饱和度Sr 干密度ρd、干容重γd 饱和密度ρsat与饱和容重γsat 浮密度ρ′ 与浮容重γ ′

风积土是指在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物 被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起 来的一类土。颗粒主要由粉粒或砂粒组成，土质均匀， 质纯，孔隙大，结构松散。最常见的是风成砂及风成 黄土，风成黄土具有强湿陷性。
第4章 土的工程性质与分类
4.4特殊土的主要工程性质
特殊土是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态或 结构特征的土。我国的特殊土不仅类型多，而且分布广，如各种静 水环境沉积的软土，西北、华北等干旱、半干旱气候区的湿陷性黄 土，西南亚热带湿热气候区的红粘土，南方和中南地区的膨胀土， 高纬度、高海拔地区的多年冻土及盐渍土、人工填土和污染土等。
c.细粒土的分类
土中粒径小于0.075mm的细粒含量多于或等于50%， 且粗粒含量少于25%的土属于细粒土。
细粒土按塑性图进行细分
图中液限为 17mm液限
第4章 土的工程性质与分类
4.4土的成因类型特征
根据土的地质成因，土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、 海积土、冰积及冰水沉积土和风积土等类型。一定成因类型的土具有一定 的沉积环境、具有一定的土层空间分布规律和一定的土类组合、物质组成 及结构特征。但同一成因类型的土，在沉积形成后，可能遭到不同的自然 地质条件和人为因素的变化，而具有不同的工程特性。
工程特征：湖边沉积物具有明显的斜层理构造，近岸带 土的承载力高，远岸带则差些；湖心沉积物压缩性高，强度 很低；若湖泊逐渐淤塞，则可演变为沼泽，形成沼泽土，主 要由半腐烂的植物残体和泥炭组成的，含水量极高，承载力 极低，一般不宜作天然地基。
第4章 土的工程性质与分类
4.4土的成因类型特征
海洋沉积物（Qm）
第4章 土的工程性质与分类
4.4土的成因类型特征

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2.土的矿物成分
• 矿物成分取决于母岩的矿物成分和风化作用
• 原生矿物：由岩石经过物理风化形成，其矿物成分与母岩相同 • 例：石英、云母、长石等 • 特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、透水性
较大、压缩性较低的特点
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• 次生矿物：岩石经化学风化后所形成的新的矿物，其成分与母岩不相同 • 例：粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等 • 特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水易膨胀的特点
• 表达式：
w mw 100 % ms
土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。 天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏
条件及其所处的自然地理环境等有关。
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土的含水量
• 测定方法： 烘干法。先称出天然湿土的质量，然后放在烘箱里，在100～105℃下烘
干，称干土的质量。
某粒组是否缺失情况
的不均匀程度
Cu
d 60 d10
d10、d30、d60小于某粒 径的土粒含量为10%、 30%和60%时所对应 的粒径
Cc
d
2 30
d10 d 60
Cu愈大，表示土粒愈不 均匀。工程上把Cu＜5 的土视为级配不良的土；
Cu＞5的土视为级配良 好的土
对于砾类土或砂类土， 同时满足Cu≥5和Cc=1～ 3时，定名为良好级配砂 或良好级配砾
土的三相组成：
固相
土
液相
土中颗粒的大小、成分及三 相之间的相互作用和比例关
气相
系，反映出土的不同性质
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§4.1 土的组成与 结构、构
造
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一、土的固相