土力学-第一章土的组成
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第一章土的组成1土的定义:土是岩石风化的产物。
常见的化学风化作用:水解作用,水化作用,氧化作用。
2土是由固体颗粒,水,和气体组成的三相体系。
3固体颗粒:岩石风化后的碎屑物质简称土粒,土粒集合构成土的骨架4土具有三个重要特点:散体性;多相性;自然变异性5粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
土粒的大小叫做粒度。
6采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配;不均匀系数Cu:反映大小不同粒组分布的均匀程度,Cu越大,越不均匀。
曲率系数Cc:反映了d10、d60之间各粒组含量的分布连续情况。
Cc过大或过小,均表明缺少中间粒组。
7土粒大小:也称为粒度,以粒径表示;8土体:9粘土矿物10液相11强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜,亦称吸着水弱结合水紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜,也称薄膜水。
12自由水指土粒表面引力作用范围之外的水.自由水分为:重力水,毛细水。
重力水是存在于地下水位以下的透水土层中的自由水。
毛细水存在于地下水位以上,受水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
13土的构造:指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。
有层理构造,裂隙构造,分散构造14土的结构:指土粒大小、形状、相互排列及其联结关系、土中水性质及孔隙特征等因素的综合特征。
有单粒结构,蜂窝结构,絮状结构15承压水16潜水:17排水距离18双面排水19电泳:在电场作用下向阳极移动;电渗:水分子在电场作用下向负极移动,因水中含有一定量的阳离子(K+,Na+等),水的移动实际上是水分子随这些水化了的阳离子一起移动。
20双电层:反离子层与土粒表面负电荷层组成双电层。
第二章土的物理性质及分类1重度:单位体积土的重量,用γ表示密度:单位体积土的质量,用ρ表示2干密度ρd干容重γd:单位体积内土粒的质量或重量饱和密度ρsat与饱和容重γsat :土中孔隙完全被水充满,土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量浮密度与浮容重:单位体积内土粒质量与同体积水质量之差3土粒相对密度:土的质量与同体积4℃时纯水的质量之比4土的含水率w :土中水的质量与土粒质量之比.测定方法:烘干法。
第一章土的组成1、土力学:是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。
2、地基:承受建筑物、构筑物全部荷载的那一部分天然的或部分人工改造的地层。
3、地基设计时应满足的基本条件:①强度,②稳定性,③安全度,④变形。
4、土的定义:①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒,通过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的沉积物。
②由土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。
5、土的工程特性:①压缩性大,②强度低,③透水性大。
6、土的形成过程:地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下,发生风化作用,使岩石崩解、破碎,经流水、风、冰川等动力搬运作用,在各种自然环境下沉积。
7、风化作用:外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。
风化作用有两种:物理风化、化学风化。
物理风化:用于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解,碎裂的过程。
化学风化:岩体与空气,水和各种水溶液相互作用的过程。
化学风化的类型有三种:水解作用、水化作用、氧化作用。
水解作用:指原生矿物成分被分解,并与水进行化学成分的交换。
水化作用:批量水和某种矿物发生化学反映,形成新的矿物。
氧化作用:指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。
8、土的特点:①散体性:颗粒之间无黏结或一定的黏结,存在大量孔隙,可以透水透气。
②多相性:土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
③自然变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化的材料。
9、决定土的物理学性质的重要因素:①土粒的大小和形状,②矿物组成,③组成。
10、土粒的个体特征:土粒的大小、土粒的形状。
11、粒度:土粒的大小。
12、粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
13、界限粒经:划分粒组的分界尺寸。
14、土的粒度成分(颗粒级配):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。
第一章 土的组成土是岩石风化的产物。
风化作用主要包括物理风化和化学风化。
1. 土具有三个主要特点:散体性、多相性(多样性)、自然变异性。
2. 土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
3. 粗大的土粒其形状呈块状或粒状;细小的土粒主要呈片状。
4. 土粒的大小称为粒度,通常以粒径表示;介于一定粒度范围内的土粒,称为粒组;划分粒组的分界尺寸称为界限粒径,据界限粒径200、60、2、0.075、0.005mm 把土粒分成六大粒组:漂石或块石颗粒、卵石或碎石颗粒、圆砾或角砾颗粒、砂粒、粉粒、黏粒。
5. 土中各个粒组的相对含量(土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数)称为粒度成分或者颗粒级配。
6. 粒度成分分析常用筛分法(>0.075)和沉降分析法(<0.075).7. 粒度成分分布曲线:曲线较陡,说明粒径大小相差不多,颗粒较均匀,级配不良;曲线平缓,说明粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,级配良好。
8. 不均匀系数,曲率系数,不均匀系数越大,表示粒度的分布范围越大,颗粒越不均匀,其级配越良好。
9. 把的土看作是均粒土,级配不良;把的土,级配良好。
10. 砾类土或砂类土同时满足和两个条件时,则为良好级配砾或良好级配砂。
11. 土中固体颗粒的矿物成分绝大部分是矿物质,或多或少含有有机质。
矿物质分为原生矿物和次生矿物,其中原生矿物主要是石英、长石和云母等,次生矿物主要是黏土矿物、可溶盐和无定形氧化物胶体。
黏土矿物主要是蒙脱石、伊利石和高岭石。
12. 一般液态土中水可视为中性、无色、无味、无臭的液体,其质量密度在4℃时为1g/cm ³ ,重力密度9.81kN/m ³。
存在于土粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造中的水称为矿物内部结合水,可以把矿物内部的结合水当作矿物颗粒的一部分。
13. 存在土中的液态水可以分为结合水和自由水两大类。
土中水是成分复杂的电解质水溶液。
14. 结合水进一步可分为强结合水和弱结合水。
第1章土的组成第1章土的组成一、简答题1.什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线?2.土中水按性质可以分为哪几类?3.土是怎样生成的?有何工程特点?4.什么是土的结构?其基本类型是什么?简述每种结构土体的特点。
5.什么是土的构造?其主要特征是什么?6.试述强、弱结合水对土性的影响。
7.试述毛细水的性质和对工程的影响。
在那些土中毛细现象最显著?8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类?9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
10.粘土的活动性为什么有很大差异?11.粘土颗粒为什么会带电?二、填空题1.根据土的颗粒级配曲线,当颗粒级配曲线较时表示土的级配良好。
2.工程中常把的土称为级配良好的土,把的土称为级配均匀的土,其中评价指标叫。
3.不同风化作用产生不同的土,风化作用有、、。
4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的,一种是,它的基本单元是Si—0四面体,另一种是,它的基本单元是A1—OH八面体。
5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu=、Cc=。
6. 砂类土样级配曲线能同时满足及的土才能称为级配良好的土。
7. 土是的产物,是各种矿物颗粒的集合体。
土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。
8. 土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。
9.最常用的颗粒分析方法有法和法。
10. 著名土力学家的《土力学》专著问世,标志着现代土力学的开始。
三、选择题1.在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力; (B)张力; (C)压力。
2.对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水; (B)弱结合水; (C)自由水; (D)毛细水。
3.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为( )。
(A)结合水; (B)自由水; (C)强结合水; (D)弱结合水。