土的物理性质及工程分类.ppt
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1、相关知识1:土地物理性质 土的形成影响影响影响影响 土的组成反映反映反映反映物理性质物理性质 及状态及状态力学性质工程特点决定决定决定决定体现体现体现体现一、一、土的成因土的成因 土是岩石经过风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积土是岩石经过风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过程后在不同条件下形成的自然历史的产物等过程后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积搬运、沉积 风风化化岩石岩石地球土土地球土是指土是指:地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。生物风化生物风化物理风化物理风化化学风化化学风化矿物成矿物成分未变分未变无粘性土无粘性土原
2、生矿物原生矿物矿物成矿物成分改变分改变粘性土粘性土次生矿物次生矿物 风化风化作用分类作用分类有有 机机 质质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分,形成新的用而改变其矿物的化学成分,形成新的矿物矿物动植物活动引起的岩石和土体粗颗粒动植物活动引起的岩石和土体粗颗粒的粒度或成分的变化的粒度或成分的变化气相气相固相固相液相液相+构成土骨架,构成土骨架,起主体作用起主体作用重要
3、影响重要影响土体土体次要作用次要作用土体三相组成示意图二、土的组成二、土的组成1 1、土的固体颗粒、土的固体颗粒(固相固相)固体颗粒的大小固体颗粒的大小和形状和形状 土粒的矿物成分土粒的矿物成分 土的固体颗粒是由大小不等、形状不同的矿物颗土的固体颗粒是由大小不等、形状不同的矿物颗粒或岩石碎屑按照各种不同的排列方式组合在一起,粒或岩石碎屑按照各种不同的排列方式组合在一起,构成土的骨架。构成土的骨架。物理状态物理状态力学性质力学性质土中最稳定、变化最土中最稳定、变化最小的成分小的成分 1)土的颗粒级配土的颗粒级配工程上将各种不同的土粒按其粒径范围,划分工程上将各种不同的土粒按其粒径范围,划分为若干
4、粒组,为了表示土粒的大小及组成情况,为若干粒组,为了表示土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组占通常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配配 试验方法试验方法筛分法:适用于筛分法:适用于0.075mmd60mm比重计法比重计法:适用于适用于d0.075mm筛分法:筛分法:将风干、将风干、分散的代表性分散的代表性土样通过一套土样通过一套孔径不同的标孔径不同的标准筛,充分筛准筛,充分筛选,将留在各选,将留在各级筛上的土粒级筛上的土粒分别称重,然分别称重,然后计算小于某后计算小于某粒径的土粒含粒径的
5、土粒含量。量。105.02.01.00.50.250.1200g10161824223872P%958778665536筛分法原理图筛分法原理图沉降法沉降法(比重计法或移液管法)(比重计法或移液管法):利用不同大利用不同大小的土粒在水小的土粒在水中的沉降速度中的沉降速度不同来确定小不同来确定小于某粒径的土于某粒径的土粒含量粒含量空气空气 Air水水 Water固体固体 Solidma=0mwmsm质量质量VaVwVsVvV体积体积九个物理量九个物理量:V VV Vv v V Vs s V Va a V Vw w m ms s m m w w m ma a m m物性指标是物性指标是比例关系比例
6、关系:可假设任一可假设任一参数为参数为1 1土的三相简图土的三相简图物理量关系物理量关系:四、土物理性质指标四、土物理性质指标1 1、土的天然密度、土的天然密度 土的天然密度,指土在天然状态下单位体土的天然密度,指土在天然状态下单位体积的质量积的质量,又称湿密度。它影响土的承载力、又称湿密度。它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土压力及边坡的稳定性。常见值常见值(1.62.2)g/cm3,(1622)kN/m3 容重容重 :单位体积的重量:单位体积的重量土的重度土的重度 范围:范围:范围:范围:1616161622222222土工试验:环刀法土工试验:环刀法天然状态下,土单位体积的重量,称
7、为土天然状态下,土单位体积的重量,称为土的重度的重度 土的重度取决于土粒的重土的重度取决于土粒的重土的重度取决于土粒的重土的重度取决于土粒的重量,孔隙体积的大小和孔隙中量,孔隙体积的大小和孔隙中量,孔隙体积的大小和孔隙中量,孔隙体积的大小和孔隙中水的重量,综合反映了土的组水的重量,综合反映了土的组水的重量,综合反映了土的组水的重量,综合反映了土的组成和结构特征。成和结构特征。成和结构特征。成和结构特征。对具有一定成分的土而言,对具有一定成分的土而言,对具有一定成分的土而言,对具有一定成分的土而言,结构愈疏松,孔隙体积愈大,结构愈疏松,孔隙体积愈大,结构愈疏松,孔隙体积愈大,结构愈疏松,孔隙体积
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