土力学与基础工程-第二章.ppt

土力学与基础工程北京工业大学建筑工程学院,第二章土的性质及工程分类,2.1概述2.2土的三相组成及土的结构2.3土的物理性质指标2.4无粘性土的密实度2.5粘性土的物理特性2.6土的渗透性2.7土的压实原理2.8地基土的工程分类,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。,风化,搬运、沉积,2.1概述,什么是土？,砾石料卵石砂粘土,土与土力学,土与土力学,一般固体：液体：土体（散粒）：,可保持固定的形状,不具有特定的形状,具有一定但不固定的形状,碎散性,土有哪些特点？,非连续介质,受力以后易变形体积变化主要是孔隙变化剪切变形主要由颗粒相对位移引起强度低,岩石风化的产物,土与土力学,多相介质,三相性（三相体系）,土有哪些特点？,固相土骨架液相水气相空气,土与土力学,天然性（自然变异性）,自然界的产物,土有哪些特点？,非均匀性各向异性结构性时空变异性,土与土力学,碎散性,三相性,天然性,力学特性复杂,变形特性强度特性渗透特性,土有哪些特点？,土与土力学,气相,固相,液相,+,+,构成土骨架，起决定作用,重要影响,土体,次要作用,2.2土的三相组成及结构,一.固体颗粒,物理状态力学特性,粒径级配,矿物成分,颗粒形状,2.2土的三相组成及结构,2.2.1土的固体颗粒矿物成分,原生矿物石英、长石、云母次生矿物主要是粘土矿物，包括三种类型高岭石、伊里石、蒙脱石,粘土矿物:由硅片和铝片构成的晶包所组合而成,硅片的结构,基本单元：硅-氧四面体,2.2.1土的固体颗粒矿物成分,铝片的结构,基本单元：铝-氢氧八面体,2.2.1土的固体颗粒矿物成分,粘土矿物的晶格构造,蒙脱石,伊利石,粒径比表面积胀缩性强度压缩性,大10-20m2/g小大小,中80-100m2/g中中中,小800m2/g大小大,9克蒙脱土的总表面积大约与一个足球场一样大,砂粒与粘粒,粘土矿物的带电性质,粘土颗粒的表面有电荷，净电荷通常为负电荷,原生矿物圆状、浑圆状、棱角状次生矿物针状、片状、扁平状,2.2.1土的固体颗粒颗粒形状,2.2.1土的固体颗粒粒组,粒径：颗粒的大小通常以直径表示。称为粒径（mm）或粒度。粒组：粒径大小在一定范围内、具有相同或相似的成分和性质的土粒集合。,2.2.1土的固体颗粒粒组,卵石或碎石颗粒(20200mm)圆砾或角砾颗粒(220mm)砂(0.0752mm),粉粒(0.0050.075mm)粘粒(5，Cc13,2.2.1土的固体颗粒颗粒级配分析方法,颗粒分析试验筛分法：粒径600.075mm静水沉降法（沉降分析法）：粒径0.075mm,2.2.1土的固体颗粒筛分法,筛分法,筛析机,2.2.1土的固体颗粒比重瓶法,2.2.1土的固体颗粒比重瓶法,105.02.01.00.50.250.1,200g,10161824223872,小于某粒径之土质量百分数P（）,粒径(mm),P%958778665536,土的粒径级配累积曲线,水分法,粒径级配,粒径级配累积曲线及指标的用途：,1）粒组含量用于土的分类定名；,2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：Cu5,不均匀土；Cu3或Cc2mm的颗粒含量不超过全重的50%，且粒径d0.075mm的颗粒超过全重50%的土。2、密实度：密实、中密、稍密、松散四状态。3、工程性质：砾砂、粗砂、中砂一般为良好地基；细砂、粉砂具体分析。,2.8地基土的工程分类,四、粉土定义：粒径d0.075mm的颗粒含量不超过全重50%，且Ip10的土。组成：一般为砂粒、粉粒、粘粒的混合体。分类：根据粒径d1为松散状态，属软弱地基；饱和稍密粉土，地震时易产生液化，为不良地基。,粘性土是指粒径小于0.005mm的颗粒含量占大多数，塑性指数Ip10。,2.8地基土的工程分类,特殊性土(1)淤泥和淤泥质土（软土）天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1。(2)红粘