土的物理性質(zhì)和工程分類(1)-展示頁
2025-01-17 16:21本頁面
【正文】 度與地基承載力 第六章 土壓力與土坡穩(wěn)定 第七章 淺基礎(chǔ) 第八章 樁基礎(chǔ) 第八章 地基處理 課程內(nèi)容 第 2章 土的物理性質(zhì)和工程分類 學(xué)習(xí)要求： 了解土的成因和三相組成，掌握土的物理性質(zhì)和物理狀態(tài)指標(biāo)的定義、物理概念、計算公式和單位。要求熟練地掌握物理指標(biāo)的三相換算。 基本內(nèi)容： 土的形成與特征 土的三相組成 土的物理性質(zhì)指標(biāo) 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 土的工程分類 土的形成與特征 土的形成 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 土的工程特性 土的形成與工程特性的關(guān)系 巖石 風(fēng)化（ 物理、化學(xué) ）作用 巖石破碎 化學(xué)成分改變 搬運(yùn)沉積 大小、形狀和成分都不相同的松散顆粒集合體 （土） 土 固相 液相 氣相 土中顆粒的大小、成分及三相之間的相互作用和比例關(guān)系，反映出土的不同性質(zhì) 土的形成與特征 土的形成 “土 ” 一詞在不同的學(xué)科領(lǐng)域有其不同的涵義 。 土與巖石的區(qū)分僅在于顆粒間膠結(jié)的強(qiáng)弱 。這種風(fēng)化僅改變顆粒大小與形狀，不改變原來礦物成分。 化學(xué)風(fēng)化 ——指巖石碎屑與空氣 、 水和各種水溶液相接觸 ， 經(jīng)氧化 、碳化和水化作用 ， 改變原來礦物成分 ， 形成新的礦物 （ 次生礦物 ） 。 生物風(fēng)化 ——由動物 、 植物和人類對巖體的破壞稱 ~。 通常土的沉積年代越長，土的工程性質(zhì)越好。 土的工程特征 土與其它連續(xù)介質(zhì)的建筑材料，具有下列三個顯著的工程特征： 反映材料壓縮性高低的指標(biāo)彈性模量E(土稱變形模量 ),隨著材料的不同而有極大的差別 ,例 : 鋼筋 E1=21萬 Mpa。 卵石 E3=50Mpa。 土是由固相 、 液相 、 氣相組成的三相分散系 。 土的三相組成 ● 土的三相組成 是指土由固體顆粒 、 液體水和氣體三部分組成 。 ● 土體三相比例不同 ， 土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也隨之各異 ，例如： 固體 +氣體 （ 液體 =0） 為 干土 ， 此時 粘土 呈堅(jiān)硬狀態(tài) ， 砂土呈松散狀態(tài)； 固體 +液體 +氣體為 濕土 ， 此時 粘土 多為可塑狀態(tài)； 固體 +液體 （ 氣體 =0） 為 飽和土 ， 此時粉細(xì)砂或粉土遇強(qiáng)烈地震 ， 可能產(chǎn)生液化 ， 而使工程遭受破壞； 粘土 地基受建筑物荷載作用發(fā)生沉降需幾十年才能穩(wěn)定 。 3. 粒組 —— 將粒徑大小接近 、 礦物成分和性質(zhì)相似的土粒歸并為若干組別即稱為粒組 。 ● 級配的測室方法： — 篩析法 （ )比重計法 ( ) 土粒粒組的劃分 粒 組 名 稱 粒徑范圍 一 般 特 征 漂石、塊石顆粒 ＞ 200 卵石、碎石顆粒 200 ～ 20 透水性很大，無粘性，無毛細(xì)水 圓礫、角礫顆粒 粗 中 細(xì) 20 ～ 10 1 0 ～ 5 5 ～ 2 透水性很大，無粘性 ，毛細(xì)水上升高度不超 過粒徑大小 砂 粒 粗 中 細(xì) 極細(xì) 2 ～ ～ 0. 2 5 ～ ～ 易透水，當(dāng)混入 云母等雜質(zhì)時透水性減小，而壓縮性增加 ；無粘性，遇 水不膨脹，干燥時松散，毛 細(xì)水上升高度 不大，隨粒徑變小而增大 粉 粒 粗 細(xì) ～ ～ 透水性小，濕時稍有 粘性，遇水膨脹小，干時稍有收縮， 毛細(xì)水上升高 度較大較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象 粘 粒 ＜ 0 . 005 透水性很小，濕時有 粘性、可塑性，遇水膨脹大，干時收 縮顯著，毛細(xì) 水上升高度大，但速度較慢 粘土 細(xì)砂 粗砂 碎石 卵石 碎石 粘土 篩分法 用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。 顆粒級配的描述 工程上常用不均勻系數(shù) Cu描述顆粒級配的不均勻程度 1060ddCu ?d d d60小于某粒徑的土粒含量為 10%、 30%和60%時所對應(yīng)的粒徑 Cu愈大，表示土粒愈不均勻。土中水除了一部分以結(jié)晶水的形式吸附于固體顆粒的晶格內(nèi)部外，還存在結(jié)合水和自由水 強(qiáng)結(jié)合水： 緊靠于顆粒表面、所受電場的作用力很大、幾乎完全固定排列、喪失液體的特性而接近于固體 弱結(jié)合水： 緊靠強(qiáng)結(jié)合水的外圍形成的結(jié)合水膜，所受的電場作用力隨著與顆粒距離增大而減弱 存在于土粒電場影響范圍以外，性質(zhì)和普通水無異，能傳遞水壓力，冰點(diǎn)為 0℃ ，有溶解能力 以兩種形式存在： 毛細(xì)水、重力水 ? 三、土中氣體 土中氣體 存在于土孔隙中未被水占據(jù)的部分，分為 與大氣連通的非封閉氣體 和 與大氣不連通的封閉氣體 ： 受外荷作用時被擠出土體外，對土的性質(zhì)影響不大 ： 受外荷作用，不能逸出，被壓縮或溶解于水中，壓力減小時能有所復(fù)原，對土的性質(zhì)有較大的影響，使土的滲透性減小，彈性增大
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