土力学：土的组成课件

1、2022/8/71土力学：土的组成基本要求：掌握土粒粒组的划分、粒度成分分析方法、三种亲水性的粘土矿物、土中水的类型；熟悉土粒矿物成分与粒组的关系、粘土颗粒与水的相互作用，土的三种微观结构以及层理、大孔隙等宏观构造；了解土中气在细粒土中的作用。2022/8/72本章内容1.1 概述1.2 土中固体颗粒1.3土中水和土中气1.4粘土颗粒与水的相互作用1.5土的结构和构造2022/8/731.1概述风化、剥蚀、搬运、沉积岩石土岩浆岩变质岩沉积岩常见的成因类型：1、残积土；2、坡积土；3、洪积土；4、冲积土；5、湖积土；6、海积土；7、风积土；8、冰积土风化作用物理风化化学风化温度的变化水的冻胀波浪

2、冲击地震等水解作用水化作用氧化作用2022/8/74土的特点：散体性、多相性、自然变异性土体三相与土体性质气相固相液相+构成土骨架，起决定作用重要影响次要作用2022/8/751.2 土中固体颗粒物理状态力学特性颗粒级配矿物成分颗粒形状 2022/8/761.2.1土粒的粒度成分土粒粒度与粒组粒度：土粒的大小，以粒径表示。粒组：介于一定范围内的土粒，称为粒组。界限粒径：划分粒组的界限d(mm)砾石砂粒卵石粉粒粘粒6020.0752000.005粗粒细粒漂石巨粒2022/8/77粒度成分（颗粒级配）：土中各粒组相对含量（%）；分析方法：筛分法（ 0.075mm颗粒） 沉降分析法（ 1g/cm3

3、冰点处于零下几十度 具有固体的特性 温度高于100C时可蒸发强结合水 位于强结合水之外，电场引 力作用范围之内 外力作用下可以移动 不因重力而移动，有粘滞性弱结合水2022/8/715自由水重力水：在重力作用下可自由流动的水。毛细水：在重力和毛细力作用下，可在土粒孔隙中自由流动。土中毛细现象分布在土粒内部相互贯通的孔隙可以看成许多形状不一、直径互异、彼此连通的毛细管粘土粉土砂土砾石2022/8/716水土作用时所表现出的性质：强结合水，土中仅含有强结合水时呈态，无溶解性，不传递静水压力；弱结合水，不传递静水压力，可从水膜厚处向薄处流动，使土具粘性、塑性与胀缩性；重力水，具溶解性，能传递静水压力

4、，与浮力、渗流、防水、排水密切相关；毛细水，分毛细悬挂水与毛细上升水，毛细力作用下可移动，饱水带以上上升高度与土性有关；使湿砂具有“似粘聚力”；与地下浸湿、防潮、冻胀等密切相关。2022/8/7171.4 粘土颗粒与水的相互作用1.4.1 粘土矿物的结晶结构与亲水性蒙脱石的亲水性、膨胀性与收缩性最强，而高岭石最弱。2022/8/7181.4.1 粘土颗粒与水的相互作用电动现象（电泳与电渗）表明，粘土颗粒带有负电荷；带电原因：离解作用、吸附作用、同晶置换、边缘断链；由于粘土矿物的带电性，从而使粘土颗粒四周形成一个电场。粘土颗粒的带电性2022/8/719粘土颗粒周围电场中的阳离子，受静电力及布朗运动扩散力的共同作用；粘土颗粒的负电荷与其吸附的反离子层（固定层+扩散层）组成双电层；双电层的扩散层也即弱结合水层，水膜厚度取决于颗粒表面电荷浓度、水溶液中的离子性质、价位、PH值、温度等因素。工程应用：三合土或灰土，扩散层薄，增加土的强度与稳定性，减小膨胀性。双电层2022/8/7201.5 土的结构和构造土的结构与构造的基本概念单粒结构、蜂窝结构、絮状结构（絮凝