2.1土的三成及土的结构

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1、第二章第二章 土的性质及工程分类土的性质及工程分类要求：要求：1.了解土的生成和演变过程，了解土的矿物成分和土中水的种类以及粘土矿物的带电性质、土的结构性和灵敏度等。2.理解土的三相组成、土的三相比例指标的定义并掌握其计算方法3.掌握土的粒径级配的分析方法4.掌握土的物理状态判断指标和标准以及利用这些指标来判断其物理状态和工程性质好坏的方法。5.理解土的压实原理。掌握击实试验方法、最大干重度和最优含水量的概念以及影响土体压实的主要因素。6.了解土的工程分类的基本方法。 重点：重点： 土的三相物理指标及换算关系，土的粒径级配及土的物理状态的判别。难点：难点： 土的三相物理指标的换算。需要掌握的基

2、本概念需要掌握的基本概念: 颗粒级配;不均匀系数/曲率系数;液限/塑限/缩限;液性 指数/塑性指数; 土的灵敏度和触变形; 最优含水量计算主要掌握计算主要掌握: 三相组成指标之间的换算及有关计算三相组成指标之间的换算及有关计算 密实度判定 液限/塑限等的计算及相关判断2.1 2.1 土的三相组成土的三相组成气相固相液相+构成土骨架，起决定作用构成土骨架，起决定作用重要影响重要影响土体次要作用次要作用2 土的性质与工程分类一. 固体颗粒物理状态力学特性粒径级配粒径级配2.1 2.1 土的三相组成土的三相组成矿物成分矿物成分颗粒形状颗粒形状 2 土的物性与分类1. 粒径级配一. 固体颗粒颗粒大小各

3、粒径成分在土中占的比例狭义的粒径级配影响土性的主因2.12.1土的三相组成土的三相组成2 土的物性与分类颗粒大小粒组 按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类界限粒径一. 固体颗粒2.12.1土的三相组成土的三相组成2 土的物性与分类d(mm)d(mm)砾石砾石砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒粘粒胶粒胶粒6020.050.0050.0020.250.5520粗 中 细 粗 中 细 极细0.1粗粒粗粒细粒细粒粒径级配确定方法确定方法 筛分法：筛分法：适用于粗粒土适用于粗粒土 (0.075 mm) 比重计法：比重计法：适用于细粒土适用于细粒土 (伊利石高岭石蒙 脱 石土中的水固

4、 态自由水气 态液 态结合水重力水毛细水强结合水弱结合水二二. 土中的水和气体土中的水和气体粘性土的性质1. 土中的水粘粒弱结合水自由水强结合水 强结合水强结合水：紧靠于土颗粒的表面，受电场作用很大，不能移动，表现出固态特性 它的特征是：1）.没有溶解盐类的能力，2）.不能传递静水压力，3）.只有吸热变成蒸汽时才能移动。 弱结合水弱结合水：强结合水外，电场作用范围内的水，是一种粘质水膜 它的特征是：1）受力时可以从水膜厚处向薄处移动，也可因电场引力从一个土粒周围转移到另一个土粒周围;2）不能传递静水压力，但在重力作用下不会发生移动。是粘土具有塑性是粘土具有塑性的原因的原因 毛细水毛细水-受到水

5、与空气交界面处表面张力的作用,存在 于地下水位以上透水层中的自由水 毛细水上升高度由什么确定: 毛细水压力的大小: 在弯液面处最大,在的下水面处最小为0. 毛细水压力的存在使得毛细区的有效应力增大 重力水重力水-地下水面以下,土颗粒电分子引力范围以外的水,仅受重力作用.传递静水压力产生浮托力. 毛细水的工程地质意义：毛细水的工程地质意义： （1）产生毛细压力： 负的静水压力 （2）毛细水对土中气体的分布与流通起有一定作用，常是导致产生密闭气体的原因。 （3）当地下水埋深浅，由于毛细管水上升，可助长地基土的冰冻现象；地下室潮湿；危害房屋基础及公路路面；促使土的沼泽化。 l 三、土的结构三、土的结

6、构 在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关关 1.单粒结构：单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，形成的单粒结构，其特点其特点是土粒间存在点与点的接触。根是土粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态 密实状态密实状态疏松状态疏松状态2.蜂窝结构：蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位, ,很多链很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构 3.絮状结构絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构下沉，形成孔隙较大的絮状结构 蜂窝结构蜂窝结构絮状结构絮状结构