第一章土的性質(zhì)及工程分類-ppt課件

1、1.3 土的物理性質(zhì)目的ms-土粒質(zhì)量m-土中水質(zhì)量m-土的總質(zhì)量m=ms+m 土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVvVs-土粒體積V-土中水體積Va-土中氣體積VV-土中空隙體積VV=V+Va V-土的總體積 VV=Vs+V+Va土粒比重土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVv111wswSssVmd土粒質(zhì)量與同體積的4時(shí)純水的質(zhì)量之比，普通用ds表示，無量綱。即：普通普通:2.62.8有機(jī)質(zhì)土有機(jī)質(zhì)土:2.42.5泥炭土泥炭土:1.5-1.8土的含水量 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，普通用w表示，以百分?jǐn)?shù)計(jì)，即： 土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVv土的密度土粒水氣體 m

2、ms mwVaVVSVwVvVm土的干密度土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVvVmsd土的飽和密度 土的飽和密度sat：土孔隙中充溢水時(shí)，單位體積質(zhì)量，即： 土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVvVVmwVssat土的有效密度(浮密度) 土的有效密度：土體中土粒的質(zhì)量扣除浮力后，即為單位體積中土粒的有效質(zhì)量，即： 土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVvVVVmVVVmVVmwwVswVswss)(ggddgsatsatg土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVv孔隙比 土的孔隙比e：是土中孔隙體積與土粒體積之比，孔隙比用小數(shù)表示。即：SVVVe 土粒水氣體 m ms mw

3、VaVVSVwVv孔隙率 土的孔隙率n：土中孔隙所占體積與總體積之比，空隙率用百分?jǐn)?shù)表示。即：%100VVnV土的飽和度 土的飽和度Sr:土中被水充溢的孔隙體積與孔隙總體積之比，以百分率計(jì)，即： 土粒水氣體 m ms mwVaVVSVwVvVwrVVS 土的三相物理目的換算圖土粒水氣體Vv=e1+eVS=1dswwdswds(1+w)wedVms1)1 (11 edVmwssd1)1 (1wsdwsdde土的三相物理目的換算圖土粒水氣體Vv=e1+eVS=1dswwdswds(1+w)wedVVVmVVVmVVmwswsatwwVswVswVs1) 1()(eedVVmwswVssat1)(土

4、的三相物理目的換算圖edVmVVSswVwVwreeVVnV1土粒水氣體Vv=e1+eVS=1dswwdswds(1+w)w1.1一塊原狀土樣，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得土的天然密度。飽和度、孔隙率。求孔隙比，土粒相對密度，含水量rsSnedmt67. 2%9 .12/67. 13805. 0167. 1)129. 01 (67. 21)1 (wswde%6 .44805. 01805. 01een%43805. 067. 2129. 0edSsr。及、，求烘干后重力為，土，土的重力為某飽和土體積為dsedwNNcm64.198.1972 .13土粒水0.341.981.6462.334.7 971.4 無粘

5、性土的密實(shí)度 無粘性土的密實(shí)度指的是碎石土和砂土的疏密程度。密實(shí)的無粘性土由于緊縮性小，抗剪強(qiáng)度高，承載力大，可作為建筑物的良好地基。但如處于疏松形狀，尤其是細(xì)砂和粉砂，其承載力就有能夠很低，由于疏松的單粒構(gòu)造是不穩(wěn)定的，在外力作用下很容易產(chǎn)生變形，且強(qiáng)度也低，很難作天然地基。密實(shí)度的評價(jià)方法 三種：1、 室內(nèi)測試孔隙比確定相對密實(shí)度的方法2、 利用規(guī)范貫入實(shí)驗(yàn)等原位測試方法3、 野外觀測方法相對密實(shí)度minmaxmaxeeeeDrminmaxeeeminemaxeeemaxe 所謂粘性土，就是指具有可塑形狀性質(zhì)的土，他們在外力的作用下，可塑成任何外形而不發(fā)裂，當(dāng)外力去掉后，仍可堅(jiān)持原外形不變

6、。1.5.1 粘性土的界限含水量 固態(tài)半固態(tài)可塑形狀流動(dòng)形狀縮限塑限液限含水量w塑限、液限 土由半固態(tài)到可塑形狀的界限含水量稱為塑限，用wp表示。 采用搓條法實(shí)驗(yàn)測定 土由可塑形狀到流動(dòng)形狀的界限含水量稱為液限，用wL表示，我國采用錐式液限儀來測定。pppLpLIwwwwwwIuutqqS 002. 0PIAP 土的最優(yōu)含水量可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)展擊實(shí)實(shí)驗(yàn)測得。實(shí)驗(yàn)時(shí)將同一種土，配制成假設(shè)干份不同含水量的試樣，用同樣的壓實(shí)能量分別對每一份試樣進(jìn)展擊實(shí)后，測定各試樣擊實(shí)后的含水量w和干密度d ，從而繪制含水量與干密度關(guān)系曲線，稱為壓實(shí)曲線。1.7 地基土巖的工程分類 地基土的分類是根據(jù)不同的原那么將其

7、劃分為一定的類別，同一類別的土在工程地質(zhì)性質(zhì)上應(yīng)比較接近。土的合理分類具有很大的實(shí)踐意義，例如根據(jù)分類稱號(hào)可以大致判別土的工程特性、評價(jià)土作為建筑資料的適宜性及結(jié)合其他目的來確定地基的承載力等。分類原那么 作為建筑場地和地基的土的分類普通可按以下原那么進(jìn)展：1、 根據(jù)地質(zhì)成因可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、風(fēng)積土等。2、 根據(jù)顆粒級配或塑性指數(shù)可分為碎石土、砂土、粉土和粘性土。3、 根據(jù)土的工程特性的特殊性質(zhì)可分為普通土和特殊土。1.7.1巖石 1、按鞏固性劃分： 硬質(zhì)巖石 軟質(zhì)巖石 2、按風(fēng)化程度劃分： 微風(fēng)化巖石 中等風(fēng)化巖石 強(qiáng)風(fēng)化巖石1.7.2 碎石土 碎石土是粒徑大于2mm的顆

8、粒含量超越全重的50%的土。1.7.3 砂土 砂土是指粒徑大于2mm的顆粒含量不超越全重50%、粒徑大于0.075mm的顆粒超越全重50%的土。砂土按粒組含量分類如下表。 1.7.4 粉土 粉土介于無粘性土與粘性土之間，是指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超越全重50%，塑性指數(shù)Ip小于或等于10的土。又可根據(jù)顆粒級配分為砂質(zhì)粉土：粒徑小于0.005mm的顆粒含量不超越全重10%粘質(zhì)粉土：粒徑小于0.005mm的顆粒含量超越全重10%粉土 粉土的顆粒級配中0.05-0.1mm和0.005-0.05mm的粒組占絕大多數(shù)，而水與土粒之間的作用是明顯不同于粘性土和砂土，這主要表現(xiàn)粉粒的特性。其工程

9、性質(zhì)介于粘性土和砂土之間。假設(shè)用含水量接近飽和的粉土，團(tuán)成小球，放在掌上左右反復(fù)搖幌，并以另一手震擊，那么土中水迅速滲出，并呈現(xiàn)光澤，這是野外鑒別時(shí)常用方法之一。1.7.5 粘性土 粘性土是指塑性指數(shù)Ip大于10的土。粘性土類的工程性質(zhì)與土的成因、生成年代的關(guān)系很親密，不同成因和年代的粘性土，雖然其某些物理性質(zhì)目的值能夠很接近，但其工程性質(zhì)能夠相差很懸殊。粘性土分類 老粘性土：第四紀(jì)晚更新紀(jì)Q3及其以前堆積的粘性土，它是一種堆積年代久，工程性質(zhì)較好的粘性土。普通具有較高的強(qiáng)度和較低的緊縮性。普通粘性土：第四紀(jì)全新世Q4、文化期以前堆積的粘性土，其分布面積最廣，遇到的也最多，工程性量變化很大。新

10、近堆積的粘性土：指文化期千年以來新近堆積的粘性土，強(qiáng)度較低。1.7.6 人工填土人工填土是指由人類活動(dòng)而堆填的土。其物質(zhì)成分較雜，均勻性較差。根據(jù)其物質(zhì)組成和堆填方式，填土可分為素填土、雜填土。各類填土應(yīng)根據(jù)以下特征予以區(qū)別：1、素填土是由碎石、砂或粉土、粘性土等一種或幾種資料組成的填土，其中不含雜質(zhì)或含雜質(zhì)很少。按主要組成物質(zhì)分為碎石素填土、砂性素填土、粉性素填土及粘性填土。經(jīng)分層壓實(shí)后那么稱為壓實(shí)填土。 2、雜填土是含大量建筑渣滓、工業(yè)廢料或生活渣滓等雜物的填土。按其組成物質(zhì)成分和特征分為建筑渣滓土、工業(yè)廢料土及生活渣滓土。1.7.7 特殊土特殊土 特殊土是指在特定地理環(huán)境或人為條件下構(gòu)成

11、的具有特殊性質(zhì)的土。它的分布普通具有明顯的地域性。特殊土包括軟土、人工填土、濕陷性黃土、紅粘土、膨脹土、多年凍土等。1 軟土 軟土是指沿海的濱海相、三角洲相、內(nèi)陸平原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主要由細(xì)粒土組成的土，具有孔隙比大普通大于1、天然含水量高接近或大于液限、緊縮性高a1-20.5MPa-1和強(qiáng)度低的特點(diǎn)。包括淤泥、淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土等。多數(shù)還具有高靈敏度的構(gòu)造。淤泥：天然含水量大于液限，天然孔隙比大于等于1.5的粘性土。淤泥質(zhì)土：天然孔隙比小于1.5但大于等于1.0的粘性土。泥炭 當(dāng)土中有機(jī)質(zhì)含量大于5%時(shí)稱為有機(jī)質(zhì)土；大于60%時(shí)那么稱泥炭。泥炭是在潮濕和缺氧環(huán)境中未經(jīng)充

12、分分解的植物遺體堆積而成的一種有機(jī)質(zhì)土，呈深褐色-黑色。其含水量極高，緊縮性很大，且不均勻。泥炭往往以夾層構(gòu)造存在于普通粘性土層中，對工程非常不利，必需引起足夠注重。2紅粘土 紅粘土是指碳酸鹽巖系出露的巖石，經(jīng)紅土化作用構(gòu)成并覆蓋于基巖上的棕紅、褐黃等顏色的高塑性粘土。其液限普通大于50，上硬下軟，具明顯的收縮性，裂隙發(fā)育，經(jīng)坡、洪積再搬運(yùn)后仍保管紅粘土根本特征，液限大于45小于50的土稱為次生紅粘土。我國的紅粘土分布較廣，以貴州、云南、廣西等省區(qū)最為典型。3濕陷性黃土 濕陷性黃土是指土體在一定壓力下受水浸濕時(shí)產(chǎn)生濕陷變形量到達(dá)一定數(shù)值的土。濕陷變形量按野外浸水載荷實(shí)驗(yàn)在200kpa 壓力下的附加變形量確定，當(dāng)附加變形量與載荷板寬度之比大于0.015時(shí)為濕陷性黃土。4膨脹土 膨脹土普通是指粘粒成分主要由親水性粘土礦物以蒙脫石和伊力石為主所組成的粘性土，在環(huán)境和濕度變化時(shí)，可產(chǎn)生劇烈的脹縮變形，具有吸水膨脹、失水收縮的特性。