【正文】 冰夾層，土體隨之發(fā)生隆起，即凍脹現(xiàn)象。這樣使冰晶體周圍土粒的結(jié)合水膜減薄，土粒就產(chǎn)生剩余的分子引力。在水和空氣分界面上產(chǎn)生的表面張力總是沿著彎液面切線方向作用的，它促使兩個土顆粒互相靠攏，在土粒接觸面上產(chǎn)生一個壓力，這個壓力稱為毛細壓力，也稱為毛細粘聚力。在寒冷地區(qū)還會促使土的凍脹，地下室會過分潮濕，故在工程中要注意防潮、防凍。 土中水和氣－毛細水 毛細現(xiàn)象： 指土中水在表面張力作用下，沿著細的孔隙向上及向其他方向移動的現(xiàn)象。 毛細水是受到水與空氣交界面處表面張力的作用，存在于地下水位以上的透水層中自由水。按所受作用力的不同，可分為重力水和毛細水兩種。弱結(jié)合水的存在是粘性土在某一含水量范圍內(nèi)表現(xiàn)出可塑性的原因，土的凍脹也與弱結(jié)合水的性質(zhì)有關(guān)，此部分水對粘性土的影響最大。受力時能由水膜較厚處緩慢轉(zhuǎn)移到水膜較薄處，也可以因電場引力從一個土粒的周圍移到另一個顆粒的周圍。 土中水和氣－結(jié)合水 強結(jié)合水特點：緊靠土粒表面，其性質(zhì)接近于固體，密度為 ，冰點 78℃ ，不能傳遞靜水壓力，具有極大的粘滯度，彈性和抗剪強度。 土中水和氣 土中液態(tài)水 自由水 結(jié)合水 強結(jié)合水 弱結(jié)合水 重力水 毛細水 結(jié)合水：受電分子吸引力作用吸附于土粒表面的成薄膜狀的水 。 說明粘土顆粒帶有負電荷。 土中水和氣－土中水 土中水和氣 土中水 粘土顆粒表面帶電現(xiàn)象 Ruess（列伊斯） 1807年。 氣態(tài)水： 土中氣的一部分。 土中水按存在形態(tài)分： 固態(tài)水： 礦物內(nèi)部結(jié)晶水或內(nèi)部結(jié)合水，存在于土粒礦 物的晶體格架內(nèi)部或是參與礦物構(gòu)造的水。 Cu5 ， Cc＝ 1～ 3 土的固體顆粒－顆粒級配分析方法 顆粒分析試驗 篩分法： 粒徑 60~ 靜水沉降法 （ 沉降分析法 ） ： 粒徑 土的固體顆粒－－篩分法 篩分法 篩析機 土的固體顆粒－－比重瓶法 土的固體顆粒－－比重瓶法 10 200g 10 16 18 24 22 38 72 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)P（％） 10 粒徑 (mm) P % 95 87 78 66 55 36 土的粒徑級配累積曲線 水分法 顆粒級配 粒徑級配累積曲線及指標的用途 ： 1） 粒組含量用于土的分類定名 ； 2） 不均勻系數(shù) Cu用于判定土的不均勻程度： Cu ≥ 5, 不均勻土 ； Cu 5, 均勻土 3） 曲率系數(shù) Cc用于判定土的連續(xù)程度： C c = 1 ~ 3, 級配連續(xù)土 ； Cc 3 或 Cc 1,級配不連續(xù)土 4） 不均勻系數(shù) Cu和 曲率系數(shù) Cc用于判定土的級配優(yōu)劣： 如果 Cu ≥ 5且 C c = 1 ~ 3 ， 級配 良好的土 ； 如果 Cu 5 或 Cc 3 或 Cc 1, 級配 不良的土 土中水和氣－土中水 土中水 土中水是土的液相組成部分 。 土的固體顆粒－顆粒級配 不均勻系數(shù)： 可以反映大小不同粒組的分布情況 ， Cu越大表示土粒大小分布范圍廣 ， 級配良好 。 小于某粒徑的土粒含量占總土顆粒質(zhì)量的 30%時的粒徑 中值粒徑（ d30） 。 土的顆粒級配分析方法 ? 列表法（ P7） ? 顆粒級配曲線法 土的固體顆粒－顆粒級配 ? 試驗結(jié)果可繪制在 半對數(shù) 坐標上 ? 縱坐標： 小于某粒徑的土粒質(zhì)量百分數(shù) ? 橫坐標： 使用對數(shù)尺度表示土的粒徑 ， 可以把粒徑相差上千倍的粗粒都表示出來 ， 尤其能把占總重量少 ， 但對土的性質(zhì)可能有主要影響的顆粒部分清楚地表達出來 。 土的固體顆粒－粒組 土顆粒 巨粒 (200mm) 粗粒 (~200mm) 細粒 () 卵石或碎石顆粒 (20~200mm) 圓礫或角礫顆粒 (2~20mm) 砂 (~2mm) 粉粒 (~) 粘粒 () 粘土 細砂 粗砂 碎石 卵石 碎石 粘土 土的固體顆粒－顆粒級配 土的顆粒級配 土由不同粒組的土顆?；旌显谝黄鹚纬?， 土的性質(zhì)主要取決于不同粒組的土粒的相對含量 。 粒組 ： 工程上常把大小、性質(zhì)相近的土粒合并為一組，稱為粒組。由硅片和鋁片構(gòu)成的晶胞所組合而成 土的固體顆粒物質(zhì)分為無機礦物顆粒和有機質(zhì) 硅片的結(jié)構(gòu) 基本單元： 硅 氧四面體 土的固體顆粒－礦物成分 鋁片的結(jié)構(gòu) 基本單元： 鋁 氫氧八面體 土的固體顆粒－礦物成分 高嶺石 （氫鍵聯(lián)結(jié)） 粘土礦物的結(jié)晶格架 蒙脫石 伊利石 粒 徑 比表面積 脹 縮 性 強 度 壓 縮 性 大 1020m2/g 小 大 小 中 80100m2/g 中 中 中 小 800m2/g 大 小 大 9克蒙脫石的總表面積大約與一個足球場一樣大 砂粒與粘粒 ?原生礦物 圓狀、渾圓狀、棱角狀 ?次生礦物 針狀、片狀、扁平狀 土的固體顆粒－顆粒形狀 土的固體顆粒－粒組 粒徑 ： 顆粒的大小通常以直徑表示。 地基土的工程分類 土 是指： 連續(xù)堅固的巖石在風化作用下形成的大小懸殊的顆粒 ，經(jīng)過不同的搬運方式 ， 在各種自然環(huán)境中生成的沉積物 。 土的滲透性 167。 無粘性土的密實度 167。 土的三相組成及土的結(jié)構(gòu) 167。土力學 第二章 土的性質(zhì)及工程分類 主講教師：張成興 第二章 土的性質(zhì)及工程分類 167。 概述 167。 土的物理性質(zhì)指標 167。 粘性土的物理特性 167。 土的壓實原理 167。 風化 巖石 地球 顆粒堆積物 地球 搬運、沉積 概 述 ? 什么是土？ 卵 石 粘土 砂 礫石料 ? 一般 固體： ? 液體： ? 土體（散粒）： 可保持固定的形狀 不具有特定的形狀 具有一定但不固定的形狀 碎散性 ?土有哪些特點？ 非連續(xù)介質(zhì) ? 受力以后易變形 ? 體積變化主要是孔隙變化 ? 剪切變形主要由顆粒 相對位移引起 ? 強度低 巖石風化的 產(chǎn)物 多相介質(zhì) 三相性 （三相體系） ?土有哪些特點？ ?固相 — 土骨架 ?液相 — 水 ?氣相 — 空氣 天然性 （自然變異性） 自然界的產(chǎn)物 ?土有哪些特點？ ?非均勻性 ?各向異性 ?結(jié)構(gòu)性 ?時空變異性 碎散性 三相性 天然性 力學特性復雜 ? 變形特性 ? 強度特性 ? 滲透特性 ?土有哪些特點？ 氣相 固相 液相 + + 構(gòu)成土骨架，起決定作用 重要影響 土體 次要作用 土的三相組成及土的結(jié)構(gòu) 一 . 固體顆粒 物理力學特性 組成情況 礦物成分 大小和形狀 土的三相組成及土的結(jié)構(gòu) 土的固體顆粒－礦物成分 原生礦物 石英 、 長石 、 云母 次生礦物 主要是粘土礦物，包括三種類型 高嶺石、伊利石、蒙脫石 粘土礦物 :復合的鋁 硅酸鹽晶體，顆粒程片狀。稱為粒徑（ mm）或粒度。劃分粒組的分界尺寸稱為界限粒徑 。 土的顆粒級配定義： 土中所含各粒組的相對含量 ， 以土?？傊氐陌俜謹?shù)表示 ， 稱為土的顆粒級配 。 土的固體顆粒－顆粒級配 土的固體顆粒－顆粒級配 不均勻系數(shù)： 曲率系數(shù)： 6010udCd?23060 10cdCdd??小于某粒徑的土粒含量占總土顆粒質(zhì)量的 60%時的粒徑 限定粒徑（ d60）。 小于某粒徑的土粒含量占總土顆粒質(zhì)