【正文】 量的百分?jǐn)?shù)）來表示，稱為 土的顆粒級配 ?粒組 按粗細進行分組，將粒徑接近的歸成一類 ?界限粒徑 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 顆粒大小 d mm 卵石 礫石 砂粒 粉粒 粘粒 膠粒 60 2 5 20 粗 中 細 粗 中 細 極細 粗粒土 細粒土 —— 各粒組的相對含量，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示 表述方法 粒徑級配累積曲線 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 粒徑級配 確定方法 篩分法： 適用于 ≤d≤60mm 比重計法 :適用于 d＜ 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。 C時可蒸發(fā) ? 電子吸附力高達幾千大氣壓 強結(jié)合水 ? 位于強結(jié)合水之外，電場引 力作用范圍之內(nèi) ? 外力作用下可以移動 ? 不因重力而移動，有粘滯性 弱結(jié)合水 土中的水 自由水 重力水 毛細水 在重力作用下可在土中自由流動 ? 存在于固氣之間 ? 在重力與表面張力作用下 可在土粒間空隙中自由移動 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 土中的水 ? 性質(zhì)同正常水 ? 冰點為 0℃ ? 有溶解能力 ? 自由移動，傳遞靜水壓 土中毛細現(xiàn)象 ???rThcc os2?? 上升高度 : π r2hcγw=2πrTcosα 毛細水 分布在土粒內(nèi)部相互貫通的孔隙可以看成許多形狀不一、直徑互異、彼此連通的毛細管 毛細升高與孔徑成反比 粘土 粉土 砂土 礫石 分析對象 : 水柱 土中的水 對砂土強度的影響 :毛細邊角水 , 假凝聚力 毛細壓力 ? 非飽和土中毛細張力影響 分析對象 : 水膜 土中的水 . 土中氣體 ?自由氣體： 與大氣連通，對土的性質(zhì)影響不大 ?封閉氣體： 在細粒中增加土的彈性；阻塞滲流通道 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 土有三個組成部分：固相、液相和氣相 小結(jié) 1. 固體顆粒 2. 土中水 3. 土中氣體 ? 粒徑級配 ? 礦物成分 ? 顆粒形狀 結(jié)合水 (強結(jié)合水、弱結(jié)合水 ) 自由水 (重力水、毛細水 ) 自由氣體 封閉氣體 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 土的結(jié)構(gòu) 在成土過程中所形成的土粒的空間排列及其聯(lián)結(jié)形式，與組成土的顆粒大小、顆粒形狀、礦物成分和沉積條件有關(guān)。根據(jù)形成條件不同，可分為疏松狀態(tài)和密實狀態(tài) 密實狀態(tài) 疏松狀態(tài) 一、土的組成與土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 ?排列緊密 ?強度大壓縮性小 ?良好地基 ?分散不穩(wěn)定 ?易發(fā)生移動 ?變形大不宜作路基和地基 ： 顆粒間點與點接觸，由于彼此之間引力大于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位 ,很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)懸液介質(zhì)發(fā)生變化時，土粒表面的弱結(jié)合水厚度減薄，粘?；ハ嘟咏鄢尚鯛钗锵鲁?，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)。主要特征是土的成層性和裂隙性 ,即層理構(gòu)造和裂隙構(gòu)造，二者都造成了土的不均勻性 ： 土體被許多不連續(xù)的小裂隙所 分割 ,在裂隙中常充填有各種鹽類的沉淀物 ： 土粒在沉積過程中 ,由于 不同階段 沉積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色不同 ,而沿 豎向 呈現(xiàn)出成層特征 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) 1. 概述 土的三個組成相的體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系 密實程度 干濕程度 …… 特點 : 指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多 要點： 名稱、概念或定義、符號、表達式、 單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別 定義 基本方法 : 三相草圖法 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) 2. 三相草圖 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 wavwas VVV VVVV ?? ???wwaawsVmmmmmm???????0共有九個參數(shù) : V Vv Vs Va Vw / ms m w ma m 剩下三個獨立變量 三相草圖法 物性指標(biāo)是比例關(guān)系 : 可假設(shè)任一參數(shù)為 1：如設(shè) V=1cm3,或 Vs=1cm3，或 m=1kg 對于飽和土 , Va=0 剩下兩個獨立變量 實驗室測定 其它指標(biāo) 是一種簡單而實用的方法 2. 三相草圖 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) 室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo) Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 土的密度、土粒的比重、土的含水量 ① 土的密度 awswsVVVmmVm??????土的重度 γ=ρg 工程上更常用 , 用于計算土的自重應(yīng)力 單位 : kg/m3 或 g/cm3 單位 : kN/m3 一般范圍 : — g/cm3 定義 : 土單位體積的質(zhì)量 有時也稱 土的天然密度 相關(guān)指標(biāo) : 三相草圖有助于直觀理解物性指標(biāo)的概念 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 ② 土粒比重 ?s: 土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量 sss Vm??單位 : 無量綱 土粒比重一般范圍 : 粘性土 — 砂 土 C4wssG????4?C時純蒸餾水的密度 C4w?? = g/cm3 土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度 定義 : 土粒的密度與 4?C時純蒸餾水的密度的比值 表達式 : 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 ③ 土的含水量 ssswmmmmm(% )w ???定義 : 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比 , 用百分?jǐn)?shù)表示 注意 : 其實是含水比 , 可達到或超過 100％ 二、土的物理性質(zhì)指標(biāo) ?一般干的粗砂 ≈0 ?飽和砂土 ≈40% ?軟黏性土： ﹥ 60% ?堅硬粘土： ﹤ 30% 天然密度： 環(huán)刀發(fā)測定，即環(huán)刀容積一定，質(zhì)量先知，稱出環(huán)刀中土的質(zhì)量。損失的即為水的質(zhì)量。 ???????eeVVn v??? 1ewdVmVVS swvwvwr ??? ?間接指標(biāo) — 指標(biāo)間的換算 、例題分析 ? 【 例 】 某土樣經(jīng)試驗測得體積為 100cm3，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為 167g。已知砂樣最密實狀態(tài)時稱得干砂質(zhì)量 ms1=,最疏松狀態(tài)時稱得干砂質(zhì)量ms2=。液限是細粒土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限是細粒土