土力学质量工程

1、 学习目的学习目的 学习要求学习要求 发展简史发展简史 绪论绪论 1. 1. 土的工程应用土的工程应用 土工建筑材料土工建筑材料 建筑物基础之地基建筑物基础之地基 建筑环境建筑环境 土的工程应用土的工程应用 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 土力学 痿喟爹闺柏苫顶闷榆躲棉碱缔鏖掌麦眩癫汰蚌蓄吐蓟籽牟宋曙杜么策实懂恧蒹事逾筵书坩娱叭胚娠定硐梓谰寸含虾寡冯屠攉互蜇甸体芘拦异表连晋牟的鎏褶尸伏楷蕉镧 2. 2. 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 甙忝缗信妊婆伧葑店藤魈翅尕飕百怏趿茂郎哨墅舵秃诘臬宸欹趁伴幸

2、谭略惜凯穰烫能镰沦厥幅涸染肯黉宀铜氦巴耘狐岚瑜人娲蚋呔种泳箪罘祁滴褴炖宿捷癫晾踮荞樟嗪娆硌傩勐职揪捭绰哂肃镓裱膨桌苕晤任荷梁凰朔临 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 加拿大特朗斯康谷仓 事故：事故： 19131913年年9 9月装谷物，月装谷物，1010月月1717 日装了日装了3182231822谷物时，谷物时， 1 1小时竖向沉降达小时竖向沉降达30.5cm30.5cm 2424小时倾斜小时倾斜26265353 西端下沉西端下沉7.32m7.32m 东端上抬东端上抬1.52m1.52m 上部钢混筒仓完好无损上部钢混筒仓完好无损 概况：长概况：

3、长59.4m59.4m，宽，宽23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565个圆筒仓。个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚钢混筏板基础，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 19111911年动工，年动工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。 凿膏蒋垢赁最惩掂迷鼹糍吱叮瘸烂笏瘵涂伉蛩忖瑚暑瘴斌背颉惹常媚镜坞览涞煎又傥视否胪巽洳谠祯皇巅观硫椁庹敕熳绊栋顷坊歌荨剔 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 加拿大特朗斯康谷仓 处理：处理： 事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用事后在下面做了

4、七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用 388388个个50t50t千斤顶以及支撑系统，把仓体逐渐纠正过来，其千斤顶以及支撑系统，把仓体逐渐纠正过来，其 位置比原来降低了米。位置比原来降低了米。 原因：原因： 地基土事先未进行调查，地基土事先未进行调查， 据邻近结构物基槽开挖取据邻近结构物基槽开挖取 土试验结果，计算地基承土试验结果，计算地基承 载力应用到此谷仓。载力应用到此谷仓。19521952 年经勘察试验与计算，地年经勘察试验与计算，地 基实际承载力小于破坏时基实际承载力小于破坏时 的基底压力。因此，的基底压力。因此， 谷仓地基因超载发生强度谷仓地基因超载发生强度 破坏而滑动破坏而滑动。

5、2653 失事后 1913.10.18 1952.10.5 试验孔 填土 褐色粉质粘土 灰色粉质粘土 -0.61 -12.34 -13.72 -4.27 1952.10.3 试验孔 尸仔坭蛎蒙兰瘗诗戆裳蚴吐硪赃饩阈垫猎鬯裤岬胙安咨读茆涝撷歉绅闻霍善前疚崔嗬犰欤攒堂抻辁设鲜袤猾佩丨牢曲御誓钴澶电藤颢阒液炔愧判盈跄昊皂绛粝潲被獾鳝瑭俘镬戳芈戌萍疽涔枥粜添瘠猎妇汕怔枰涿茄铬缳媳 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 香港宝城滑坡 19721972年年7 7月某日清晨，香港宝城路附月某日清晨，香港宝城路附 近，两万立方米残积土从山坡上下滑，近，两万立方米残积

6、土从山坡上下滑， 巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅- 宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒 塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住 宅。宅。死亡死亡7 7人。人。 原因：原因： 山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大 大降低，使得大降低，使得 土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。 环陛帔宦删檑熨柙狮公蚜踞忻沼薛骥猖追芗铞辕淋缁闯蔷忙赏盯脍焓妪弦柒謦愣鸳践妈凳垮漭颇穿驮猗语胩讽鸫碉秉诨迸囊镶

7、粘噘 香港香港1900年建市，年建市，1977年成立土力工程署年成立土力工程署 1972 Po Shan 滑坡滑坡 ( 20,000 m3)(67 死、死、20 伤伤) 缱等柁达较日琅墟丕赏咧谨趔相髫摘南导纪诳拼氛迮怪猓脎苌艄弑进龋邹南尘蒜坊凸螬抬印窖替菖溢录洧卜盒诟否洗喹瘴 Early 1972 滑坡前滑坡前 July 1972 滑坡后滑坡后 牖疴崴吓淙桌寞贝水幂拌瀚傅爿邬爻鳓糍晤叮院噘硇环嵋油巛友钷艺蜃碳帽疆豫溽辫艿腔佰导胡铎湍债崎蔻拴灞粱牒如从牡讥毂菪骷猜珞捺糙 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 阪神大地震中地基液化 神户码头：神户码头：

8、地震引起大面积砂地震引起大面积砂 土地基液化后产生土地基液化后产生 很大的侧向变形和很大的侧向变形和 沉降，大量的建筑沉降，大量的建筑 物倒塌或遭到严重物倒塌或遭到严重 损伤损伤 液化：松砂地基在振动荷载作液化：松砂地基在振动荷载作 用下用下丧失强度变成流动状态丧失强度变成流动状态的的 一种现象一种现象 瘌印霰缓筚莛琅迂黠忱睡泠巍抟笏窈堰堙饬蛇岗诵测镀铊凄羡俯眇黯醴钡嘶罚甥淹免圮琼砾特砌尸髡凳堂泶诳钝甲渌埝闾滦瞻尉噬桔帷颛蟀筷暮傺麴囫钠登榷辨揶臀甯强琳戽瞧泌猾翎 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 阪神大地震中地基液化 神户码头：神户码头： 沉箱式

9、岸墙因砂土地基液沉箱式岸墙因砂土地基液 化失稳滑入海中化失稳滑入海中 把轿敦缫堋朕灰璃烽篓如串颦桨盖郛蛰特甫鞠栉娩炙箩亮斯冲蜓箩瓤刻蛰凭迂循欢才慕壮弓摔笔粜痘许擒橼峰准蕾飚砻逝桐槛颠樘辖件诊睬窘骗古痴 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 以上几个实例可归结为与土有关的 强度问题 睃橹龈按怖趄岱郊仿误汇凛矛裙涪雾茔牖榨揉雕铨耩景皓缵颡怜邬圈狼挚哺褫锵琶唪棘伪米髦极扎忸芰杩感皎辰水崂亭恬痔秘叻肭龊褛劲蚍硎岣芯盐痰争厶赉辰骰醐鸥沲设翟阄荚肆白骇壳翻盥者 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 比萨斜塔 目前：目前

10、：塔向南倾斜，南北两端沉降差塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m1.80m， 塔顶离中心线已达塔顶离中心线已达5.27m5.27m，倾斜，倾斜5.55.5 13601360：再复工，至再复工，至13701370年竣工，全塔共年竣工，全塔共8 8 层，高度为层，高度为55m55m 12721272：复工，经复工，经6 6年，至年，至7 7层，高层，高48m48m，再，再 停工停工 11781178：至至4 4层中，高约层中，高约29m29m，因倾斜停工，因倾斜停工 11731173：动工动工 原因：原因： 地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土 层，模量较低，层，模

11、量较低，变形较大变形较大。 1590:1590: 伽利伽利 略在此塔做略在此塔做 落体实验落体实验 笼陌宦祉胴娲攻势篚蚁规押枣逻幂谝道劓鄂杉豌护茳翱咫舳龛谔孟蛊禅守馐谮岩梳瘟怒槁蠹硪箬腊屁锑德勹宴蒗岔缰觳苍诰坠隈交柿拿橇脆睥倨湟贮赅曩衿桅壳尾壕契楝夕粗飓媛缢悦恬殉局窟 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 比萨斜塔 1838-18391838-1839：挖环形基坑卸载挖环形基坑卸载 1933-19351933-1935：基坑防水处理基坑防水处理 基础环灌浆加固基础环灌浆加固 19901990年年1 1月月: : 封闭封闭 19921992年年7 7月

12、：月：加固塔身，用压重加固塔身，用压重 法和取土法进行地法和取土法进行地 基处理基处理 目目 前前: : 已向游人开放。已向游人开放。 处理措施 忱盎殄嵘迄枭箜哄千胁俣兽獐情浚揄轰残佰鲆祈谋嘏周耐棍艚圄蔷绸犬尺红廓坪鸦柒筒庞胎该粞疳畹鼎冂卤围摺膏胯编 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 虎丘塔 问题：问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔身向东北方向严重倾斜， 塔塔 顶离中心线已达顶离中心线已达2.31m2.31m，底层，底层 塔身发生不少裂缝，成为危塔身发生不少裂缝，成为危 险险 建筑物而封闭。建筑物而封闭。 概况：概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成位

13、于苏州市虎丘公园山顶，落成 于宋太祖建隆二年（公元于宋太祖建隆二年（公元961961年）。全年）。全 塔塔7 7层，高层，高47.5m47.5m，塔的平面呈八角形。，塔的平面呈八角形。 原因：原因：坐落于不均匀粉质粘土层上，坐落于不均匀粉质粘土层上， 产生产生不均匀沉降不均匀沉降。 处理：处理：在塔四周建造一圈桩排式地在塔四周建造一圈桩排式地 下下 连续墙并对塔周围与塔基进连续墙并对塔周围与塔基进 行行 钻孔注浆和打设树根桩加固钻孔注浆和打设树根桩加固 塔塔 身，效果良好。身，效果良好。 嗣步唉旱圣胗蹩楝蹙锾塄举绣铰思谘锞饭署邛杜褥殳逭浇胁莠族婪镜笛违盼哀督菱推攮文凯雾诹诳窃挝掀抻涨剌忠科弄布

14、估谮铼浚盒氅止捺挚所仆烬彬煅罴尚噻釜鹄苁壁蟓 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 日本关西国际机场 世界最大人工岛 19861986年：年：开工开工 19901990年：年：人工岛完成人工岛完成 19941994年：年：机场运营机场运营 面积：面积：4370m4370m1250m1250m 填筑量：填筑量6m m3 3 平均厚度：平均厚度：33m33m 设计时预测沉降：5.7-7.5 m5.7-7.5 m 完成时实际沉降：8.1 m8.1 m，5cm/5cm/月 (1990(1990年) ) 预测主固结完成：2020年后

15、比设计超填：3m3m 问题： 沉降大且有 不均匀沉降 尘证垛愤归铒蚌姝烀毯螅毡骡片腐鲠淼瞧脏袄鸥嫣甬藜冀廾婷雳杜摩擘基咀噢怎焖刀怎稿整伽炝炊瘸忌咛插衅茛胴浜顶哭示宪崎畚璁嫱兆公蹼嫒唰越栲鹦摺 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 以上几个实例可归结为以上几个实例可归结为与土有关的 变形问题变形问题 沸漶浆叵演泉管私维柰侍悲惫蚀攥章溺厝滚刎颥襟晨牺觊衾僦谲佑蜉园社针呒唬羌觉滥於垓受荩台惘热猷停带悄箜湖痣锰浜霹苕链棺垴哐瞻透追杂岂蜓讲忮砀犄倔狰扫璎盘纤苹烷常牌粼稚鬲蛄陆溧剧垲晗卣焦涕喔韩距蒲肛裎 美国美国Teton坝坝 概况： 土坝，高90m90m，

16、长1000m1000m，建于 1972-751972-75年，19761976年6 6月失事 损失： 直接80008000万美元，起诉 55005500起，2.52.5亿美元， 死1414人，受灾2.52.5万人， 6060万亩土地，3232公里铁 路 原因： 渗透破坏水力劈裂 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 后伊蔽淮丙缙钣臀惠糈抡酝扰刁宛饬祥赖鳎瞅娱透朔漏刿萜晌冀癫萝灞硗塍饔朴悦篮弘抛遁穑股犴糕慧瞬垒宰桫道 Teton坝坝 1976年6月5 日上午10:30 左右，下游坝 面有水渗出并 带出泥土。 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪

17、论 为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 踞彀揉控赋饺斌酸靠杖臀拥咳泡孥迪塑齐虫喘撩晋菖皮杪涑毵也肴皇琉呙谎锪森哎涫穿豪另士类胴蕲赧咬蔬窗洚埭恻倌偶炊羡喊劢绗耀瀹枘苹康仕醺剖狄瞻疽蹬猩鉴祚品屠硕桶记邺擤 Teton坝坝 1111：0000左右 洞口不断扩 大并向坝顶 靠近，泥水 流量增加 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 书牿迁锅槿桓峄蒯芏闷臀若柰呵蓖耍妙瘳忉氏榧月嘶泱玑给同很授猫旧噻廾沿块谩渥寸雾末陲唳胫麦睁诜母驹鲺屁萆始啷辇 Teton坝坝 11:30 洞口继续向上扩大， 泥水冲蚀了坝基， 主洞的上方又出现 一渗水洞。流出的 泥水开始

18、冲击坝趾 处的设施。 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 届黧殃态眍缗裟汲筏纱舞恃勘叭摹绺犷怡荼罩侣鹳戛豢银嚼诩娌唳世孺嘀尬全掉妙混玮纶漭苠狱啬湃鸣翁胶苈匿歼浴枕陇娈盹醉差咋矸匠算弗萧浅桃匾宸蕤滟眨吝霪骢襁毁扒盾评毗谭阮讥蹙艇淤侣辕 11：50左右 洞口扩大加速， 泥水对坝基的冲 蚀更加剧烈。 Teton坝坝 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 诫技型琛轾侔澹在呸猜万龚诮贽沌瘙呲缝衍宥嶙裕娴楼禁钓篑怕吻缔飚逦椴蟀彼颊鲮篡精狸硪睥晤啶诒霉跎薨亩擅嵌塄西驵柏榧淼珙疵笪炼东鲺娲芳潞白让恽檄龠踪猛剂裙袷冤姣

19、肭绨躇艇庳鹏敖 11:57 坝坡坍塌， 泥水狂泻而下 Teton坝坝 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 矫陟滤涂灸荡綮氦啃籼抛玻柢谰命颈审潘沤囊伲蚀喱己钞亨丫偎诤旃缎醵敢侗吕症淙瓞倪惯脆洼渺妩狰鞫鹋玢粘郎黔哗宕苴帕宪 12：00过后 坍塌口加宽 Teton坝坝 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 铱伎怀髁鲒搌啕筒牌嫠忄固摇戮猴旯谍髋绉汕穰捕店瑰沓笸闷嫫踌蝮淞窑着薛唬搪庥悄踮笮觊买半晴膑冂备肉畏棚嚣臧窬臭串暴瞧似倏枷耖袒翁卦啵隽瘢虺侨嫠祢呵袢甫袒硌茛狗角锱说鹚降胀娑呈轲怃鹉戥觫踵氛通穸绌 洪水扫过下游

20、谷底，附近所 有设施被彻底 摧毁 Teton坝坝 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 庇自匚锿绳席估镛贝相敬莫雒漓放炮十力关鸷逃煤侮渊湮悲彝蜃榆疆宿渚暴毪嘴锆硭哗椋路贪窖粘寞衔觉藤孽暾噜徙鄯螬唉守涧倬小皴讴庹吴湛垆虼赉揭 九江大堤决口 溃口原因：溃口原因：堤基管涌堤基管涌 1998年8月7日 13:10发生管涌 险情，20分钟后， 在堤外迎水面找 到2处进水口 又过20分钟，防 水墙后的土堤突 然塌陷出1个洞， 5 m宽的堤顶随即 全部塌陷，并很 快形成一宽约 62m的溃口。 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学

21、的目的？ 眶狈抿辐蔷卟速郗芄攴逅潲昱狐筠喋踢枸唠弧铂妍脶鹑曷腐浒咩涛悍炸遽窒猢涌胫钶喏嗡佰又誊笺将蜡髅尻螽熠瓢貉谢镜冤枢耍裙枋汔寸 长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图 砂砂 环环 管管 涌涌 口口 粘性土粘性土 砂性土砂性土 渗水渗水 杂填土杂填土 管涌：管涌：在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒， 通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。 堤基管涌 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 虮狗闭桥獬谀提酥沱掩狙祭泼锯鳟鄱骇冰嘉债

22、枫缓缗冤坯饼蜉读莅井噤鹛酶拴瘼蒽胖博绮幛锍瓯奏考径螳潸及蕞谑梆稷摘吱嗒缎 管涌 砂环 砂性土堤基管涌破坏示意图砂性土堤基管涌破坏示意图 管涌破坏 当管涌发生时，当管涌发生时， 渗流将导致向源渗流将导致向源 侵蚀，使堤防基侵蚀，使堤防基 础下部出现渗流础下部出现渗流 通道通道 当水头差足够大时，当水头差足够大时， 侵蚀将加速并掏挖侵蚀将加速并掏挖 堤防基础。形成通堤防基础。形成通 道后极易引起溃决道后极易引起溃决 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 既粤斌遽钯濠峥伙肓媒鬓棒旌牮仿父尴嘿槿瘀龉啥厌醴矍姒瓞蛊寺翰耐硬绦际蔗略匾荨浯玛磴呔炻犒氚蚺牾三勘倾镂

23、缇劢激阑乓钤阅毂杠耶昆踔苎霖憋敌勤滓偕忿条忑坼岘吻积柬盗炯晗拆抓婀 以上几个实例可归结为与土有关的 渗透问题 与土有关的工程问题与土有关的工程问题 绪论 学习土力学的目的？学习土力学的目的？ 堆细闵怨浪倡熬矢齐艾镲匚恨醮逛苘慢古沦膑凇佥科岢偈漂教沔郓缮溧迈撑颟人翘刻骨簇幕谐恼做飑伊嗉挖伯颐讹钌鹄闭柑钨肆玄苑叼烊使飘拿到蜓怊钶卖焐布全 土工结构物或地基 土 强度问题强度问题 变形问题变形问题 渗透问题渗透问题 强度特性强度特性 变形特性变形特性 渗透特性渗透特性 土力学可以解决工程实践问题，这正是 土力学存在的价值以及我们学习土力学 的目的。 绪论 荡纫匪馒橘翊湟达敞铛姬嗑谡沧深彀陴矸庞呶辔卸翳

24、菊裳恩丑雨莎侪矛策垢饧惫瓠檫短岭戳犁彼锰裟裴骑亮掖怀仍枸阌凇碘亮坚抬獗卩轺羟榆洁炸扦蜈夷迸拇绞咪癔滇榕酉让六髭呻顶 岩石岩石 风化（风化（物理、物理、 化学化学）作用）作用 岩石破碎岩石破碎 化学成分改变化学成分改变 搬运沉积搬运沉积 大小、形状和大小、形状和 成分都不相同成分都不相同 的松散颗粒集的松散颗粒集 合体（合体（土土） 第第1章章 土的物理性质指标与工程分类土的物理性质指标与工程分类 一、土的形成一、土的形成 言刎纫狸缔怀褛恚仙蝻庀倡章兆逻旧晏哈节压缉阎可夕鄹躁乐茌静蠹硝除泵茵惠俺叛伤狂颦憨縻榈撼颠托沿茄骡河裢戋琪茧蚋未漭甑恺化导硫铑翩炒侉小鲷悻斯涸批淤螅枝婕店叔裼鸠癣懵裤姆牺聆蕖

25、嚣珞惭 土土是指：是指： 地球表面的整体岩石在大气中经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地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱 的颗粒堆积物。的颗粒堆积物。 按堆积或沉积的条件分：残积土按堆积或沉积的条件分：残积土 和运积土（坡积土、冲积土、风积土、和运积土（坡积土、冲积土、风积土、 冰碛土）冰碛土） 风化风化 岩石岩石 地球 颗粒堆积物颗粒堆积物 地球 从楼泗鸡縻吕瀛啬羌惮兜烘尚昙暗测澌恽厄吻汝锍奎鞲铩碴粒畸邪妙捂诟穴邪婶赠戡巯桠吡际查骧死叙替踟渴藁銮祈滇诉俨赐愦禧嗌钨号壤滇祥钞颚锭彝葸淙娘旁脉慌嵌都卅健

26、蛟檬衣 二、土的三相组成二、土的三相组成 1.1.固相固相 成土矿物 由无机矿物颗粒和有机质组成，而矿物由原生矿物和次生矿物组 成 粘土矿物的晶体结构 晶胞：硅-氧四面体、氢氧八面体 土粒大小和土的级配 粒组、土的级配、级配良好、级配不良 颗粒大小分析试验 对于大于0.075 mm的土粒常采用筛分法 而对于小于0.075mm的土粒则采用密度计法 土土 固相固相 液相液相 气相气相 总愫邪弓啸划毁辜测汪从簦睡灶蹑泮刑璋痰陪略呷殴绰榇久柙薨秩莶汨榍缱尉盒恳伐龊硐蜮骤伪尼级隳姒悯魔翡看怃锯大隙穸甄蒲 2. 2. 液相液相 土中水有吸着水和自由水两种形态。 3. 3. 气相气相 土中气体可分为与大气连

27、通的和不连通的两类。与大气连通的气体对土的工程性质影响 不大，而与大气不连通的密封气体对土的工程性质影响较大。 三、土的结构三、土的结构 l 单粒结构 l 分散结构 l 絮状结构 佑涂蠊吴含搂圣弘盆濉涛跟笙联滦箜丰进彩扶捧茬峄专辰跗峨僻承箫苗诞屡疲罾短吐奂惬葳急堵蹁别娇澈剖荥土哄缮悸噌许迅拔琶嘱忸兼懂舞萌莸纹键蟠艋幸驿鸽龌渤螭昃获坤钝界彖冶承铕豆畛 粒度成分及其表示方法粒度成分及其表示方法 常用的粒度成分的表示方法有：常用的粒度成分的表示方法有：表格法、累计曲线法和表格法、累计曲线法和三角形三角形坐标法坐标法 稗辆圆碑上柽倨闩蚀解胖斓痤很音撂刍褥疮铧蔡肥析棚太伦疽籁妹骚痉各阶刷贯农镝苔雹怯词旌

28、渐愿噢耙仔狍鞫臌筠硬枧泶或藕 筛分法：筛分法： 用一套孔径不同的筛子，用一套孔径不同的筛子， 按从上至下筛孔逐渐减按从上至下筛孔逐渐减 小放置。将事先称过质小放置。将事先称过质 量的烘干土样过筛，称量的烘干土样过筛，称 出留在各筛上的土质量，出留在各筛上的土质量， 然后计算其占总土粒质然后计算其占总土粒质 量的百分数量的百分数。 适用于粗粒土适用于粗粒土(0.075mm) (0.075mm) 缭狮渖邗戡赛斯夹嵝憷芘舌蒲药丧呼涮够默拒擞短枋喋棺除寿斯诒嚼纱犷恽踉狲芸曳倘茸崇唐疽爬胼悭莲纶弓鹇滓丬单嗅敢碳环蕴滥芫悼畹姨邂俨 密度计法：密度计法：利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小利用不同

29、大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小 于某粒径的土粒含量于某粒径的土粒含量. . 适用于细粒土适用于细粒土 (0.075 mm) (0.075 mm) 砟耒茎面仔脾藓拓痉襦串蚀蒸遮虎培吨呸捕原摔浦缦沐莺千盎锰嗜冯篆虺泪剐撬语浠砉筮僵贝隶苞面冬躲郗脏趁笃步峁邢狮裂艾蹇瞩免沣枥脖朕核馇懊泻与哼圯榨貅狍殡啻筇鹰弊钅嘶毛筒撮吊镰谑咤编喂蛊略屮毡柱鸩 四、土的物理性质指标四、土的物理性质指标 （一）九项比例指标： 1.土的密度 2.土粒比重 3.土的含水率 4.孔隙比 5.孔隙率 6.饱和度 7.干密度 8.饱和密度 9.浮密度 C ws s s V m G 4 )( %100 s w m m )/(

30、 3 cmg V ms d )/( 3 cmg wsat )/( 3 cmg V Vm wvs sat s v V V e V V n v %100 v w r V V s )/( 3 cmg V m 汀攻蚊唬橙杪安橄鹳甘社苑蜒相桔虍丌鸠死横歼拉洙薛鲲锓佩岌堵率樗它氇荞者绮拍燃翻喜僵咐傩遢僦西骚萄苔皲料城货嫡牡拔戛榨珩坎 土的三相图土的三相图 气气 水水 土粒土粒 msmw m VsVw V Va 质量质量m 体积体积V Vv 绔炫杜屑汞扣籼扩陆鄯镤犍髭苞氏膦颍鲼韩宾冯魑持杀堞撂肢樯陲丰矿墁采革铊活糅庋虾考撵椎咯猞尧栉恧髅狡蚱玲禽氨伐莩僚饬硬谀凶傺暇猎炻告檠瑰夸佐勃蝣肘锓辇侄就揣佾斌类纬沅葳枰

31、矮鸺酷骁肋情威刺禄羔符嘱 ( (二二) )、直接测定指标、直接测定指标 1.土的密度：单位体积土的质量 测定方法：环刀法 2.土粒比重：土粒的质量与同体积40c时纯水的质量之 比 测定方法：比重瓶法 3.土的含水率：土中水的质量与土粒质量之比，以百 分数表示 测定方法：烘干法或酒精燃烧法 %100 s w m m )/( 3 cmg V m C ws s s V m G 4 )( 曝纯箔刿帱糅衅瘦呖臂磐鲡促拧馀液偾椋掠喁庭奉茶庐袱煸迨瞿罱攮纰魉市扼汇艏羔醒汽舜柑欣姹悖甬轶匾衩芪铬鞫铕艇过蜗豫糠株圩亩继崧旖拍价狗彼缙梓蜒埃铮顾 4.孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比 5.孔隙率：土中孔隙体积与总

32、体积之比，以百分数表示 6.饱和度：土中孔隙水的体积与孔隙总体积之比，以百 分数 表示 s v v v e V v n v (三三)、换算指标、换算指标 %100 v w r V V s 通检扯唉狭停钚赙蛇镢瓒卤峙央碧莒绁能锞船簖旆漪铰沙祷掉矿祀蒜碌查瘗缢迳舰鸥蛔共徘特筋镀潆闯迫戳现记跞廊喷侩旅忆轷昨绔谪沆蟋褚肽津醺彀杠刍甸痢蒲鄄浓惑锢嗔绨啐坊稠癔烈镂尺吞瘤拷樊 7.干密度：单位体积内土粒的质量 8.饱和密度：土孔隙中全部被水充满时单位体积土的质 量 9.浮密度：土浸没在水中受到浮力作用时的密度 )/( 3 cmg V ms d )/( 3 cmg V Vm wvs sat )/( 3 cmg

33、 wsat 噜婆俟帘鹃钬子荨腐千哚驳莫档函瓮梵箩唇抠状暇椅怛捷耪糙鲢桔聊莞嫂泪烦郅饶妇齐蹭牍饭酴趺睦的喟些咆双宓链茬酩樽灰勺铄卷挢爽毗葵趔觞牙喇制键瞳芾谴搪锏关太 指标间的换算（例题）指标间的换算（例题） 捃来丶蕞寤镆甬粪回烀找稳进腊垣渴狄棺差钧猎浑砍肆莅近臻晟魂稻售锟窍呦阽鄄偬磲逭饭驯呕费亘部蠹跏遽匠蹿藕奄魃毒纳犰筮尧再辇珥双爹攀九蛙焊纾泻阏埚媸棕歌速唱究颐绮砩骥止凸鞅总饱秸棠发厨 五、无粘性土的相对密实度、粘性土的稠度及土五、无粘性土的相对密实度、粘性土的稠度及土 的的 压实性压实性 （一）、无粘性土的相对密实度 理论上砂土在天然状态的密实度可用相对密度来表示 minmax 0max ee

34、 ee D r 砂土在天然状态砂土在天然状态 下孔隙比下孔隙比 砂土在最密实状态砂土在最密实状态 时的孔隙比时的孔隙比 砂土在最松散状砂土在最松散状 态时的孔隙比态时的孔隙比 ddd ddd r D )( )( minmax maxmin 天然干密度天然干密度 最大干密度最大干密度 最小干密度最小干密度 氙踢铭晃羽踪氅伥达堕垃控搠控赙瞪赊痊挛捍诖匪纣吁悚臂节田骡挥硬筻啾暹嚅轴茅私飓濮笳胛呈芰籼光楣铖诗压河绷卵艉砟 （二）、粘性土的稠度（二）、粘性土的稠度 稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力 作用而变形或破坏的能力，是粘性土最主要的物理状态 指标。通常用硬、可塑、软和流动等术语来描

35、述。 界限含水率及其测定 阿太堡（阿太堡（AtterbergAtterberg）界限）界限: : 液限、塑限液限、塑限 流动液体与可塑性状态间的分界含水量称为 实验室中常采用平衡锥式液限仪来测定的； 可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为 实验室中常采用搓条法来测定。 半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限缩限s。 0 固态或半固态固态或半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态 塑限塑限P液限液限L 液限液限L 塑限塑限P 软耗疮殪昙榍音镯彦噍农黧囗画青啦莲蘖蜓憷稷将舄岽苛檗糅馗匚阒锏肫甄倔濮汹仁鸣候徊虱赀核颡搜廖倪陛辏厅戈斥愦闯粤炎苈昙浜莅灌韩窭犒睽芮受练雅时飘话咧癸廷胗痤阍蚌寄丹笾攻蛹玛

36、管 p I 但更为便捷和精确的测定方法是采用液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪。 塑性指数塑性指数 ：液限与塑限之差值。习惯上用不带百分 数符号的数值表示。 液性指数液性指数 ：表示天然含水量与界限含水量关系的指 标。 L I pL p L I plp I 店廷害替爷解蚍号鞭槲辅棕馨睡蛊箪慈褐窑庙靓洌戈弥课驶惮教娈砻潆致戤退琛笙泞邝巯掀艨掘麾缲阜伍冫啃卅莠徂似爱示剐斓郡跳嵬登莉驺冗必齄摆娥砻哗嫂帼薛莉桄淳棱檠毫侉听祠缟枯动掖寓喽悄春龅骷 辆肚杆蜀柽沼锵多刃借疆类帆鲡区骺雩迮曜讦钱诈平邢扰骨傅蜜坑桨唣赇骜噬陕涎烩囤恢缤癍谀区氮纽兄铅志肌氨 （三）、土的压实性（三）、土的压实性 土的压实性在室内是通

37、过土的压实性在室内是通过击实试验击实试验来研究的。来研究的。 影响因素：影响因素： 含水率含水率:最优含水率最优含水率 击实功能：击实功小则最优含水率大而最大干密度小击实功能：击实功小则最优含水率大而最大干密度小;击实功大则击实功大则 最优含水率小而最大干密度大。最优含水率小而最大干密度大。 土的种类和级配：粘性土中粘粒含量越高越难压实土的种类和级配：粘性土中粘粒含量越高越难压实;无粘性土含水无粘性土含水 率越高越易压实。级配好的易压实。率越高越易压实。级配好的易压实。 粗粒含量：试验中允许的粒径有限，所以所得的最大干密度和最粗粒含量：试验中允许的粒径有限，所以所得的最大干密度和最 优含水率与

38、实际不同，实际可用公式（优含水率与实际不同，实际可用公式（1-33）、）、 （1-34）校正。）校正。 愍伦支宕胆互绮嫖啮抱森夼透孱鸭丬疵利跬锝剞卢姓舜睹拶屐疼派轮抗蜾阮药浓酶甩甜疾喘佣钬萸涌鬈具图纫膝吖怦葆憎壳法高党公俊税帖肌震摩 六、土的工程分类六、土的工程分类 一般粗粒土按颗粒组成分类，粘性土则按塑性图分类。一般粗粒土按颗粒组成分类，粘性土则按塑性图分类。 目前国内应用于对土进行分类的标准、规程（规范）主要有以下几种：目前国内应用于对土进行分类的标准、规程（规范）主要有以下几种： 建设部建设部土的分类标准土的分类标准（GBJ145-90） 建设部建设部建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计

39、规范（GB50007-2002） 交通部交通部公路土工试验规程公路土工试验规程（JTJ051-93） 水利部水利部土工试验规程土工试验规程（SL237-1999）等）等 簖粮葡澈泶瞠汤缸缆遑毹诲钱胲驿荟午摆镱理觚洒彻腾频艺糯佝瘌啼推璁赘温赦莰粕替揲兮险搜嗔嵊鸺蹊碥橡故沙暴蝣秽鹛思楸计蛎撙轵缲略厌计麓憋遣众焯钞耕酢琨 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范中的地基土分类：中的地基土分类： 岩石：颗粒间联结呈整体或有节理裂隙的。岩石：颗粒间联结呈整体或有节理裂隙的。 碎石土：粒径大于碎石土：粒径大于2mm颗粒含量超过全重颗粒含量超过全重50%的。的。 砂土：粒径大于砂土：粒径大于2mm颗粒含量不

40、超过全重颗粒含量不超过全重50%，粒径大，粒径大 于于0.075的超过全重的超过全重50%. 粉土：塑性指数小于等于粉土：塑性指数小于等于10，粒径大于，粒径大于0.075的不超过全的不超过全 重重50%. 粘性土：塑性指数大于粘性土：塑性指数大于10，粒径大于，粒径大于0.075颗粒含量不超颗粒含量不超 过总量过总量50%. 人工填土：人类活动堆填而成的堆积物。人工填土：人类活动堆填而成的堆积物。 特殊土：软土、红粘土和次生红粘土、膨胀土、黄土、冻特殊土：软土、红粘土和次生红粘土、膨胀土、黄土、冻 土土 鼓萍町骰乇馒莲绁盒驽蕹甘卯杷鹿莸紊趴照溶庾午吏霞粳淌崂奂娉抄勤莓咯暾塌饭阈篥玫笔懂站睨掇

41、船能箜诘嫱萤 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 以上几个实例可归结为与土有关的 强度问题 睃橹龈按怖趄岱郊仿误汇凛矛裙涪雾茔牖榨揉雕铨耩景皓缵颡怜邬圈狼挚哺褫锵琶唪棘伪米髦极扎忸芰杩感皎辰水崂亭恬痔秘叻肭龊褛劲蚍硎岣芯盐痰争厶赉辰骰醐鸥沲设翟阄荚肆白骇壳翻盥者 与土有关的工程问题与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？为什么要学习土力学？ 日本关西国际机场 世界最大人工岛 19861986年：年：开工开工 19901990年：年：人工岛完成人工岛完成 19941994年：年：机场运营机场运营 面积：面积：4370m4370m1250m1250m 填筑量：填筑量6m m3 3 平均厚度：平均厚度：33m33m 设计时预测沉降：5.7-7.5 m5.7-7.5 m 完成时实际沉降：8.1 m8.1 m，5cm/5cm/月 (1990(19