岩土力学与地基基础-1-2土的三相组成课件

土的三相组成土是由固体颗粒和颗粒之间的孔隙所组成，而孔隙中通常存在着水和空气两种物质，因此，土是固体颗粒、水、空气组成的混合物，常称为土的三相系。根据研究组成土的三个部分固相、液相和气相所占用的比例不同对土的工程性质有着很大的影响。固相：土粒、粒间胶结物、有机质骨架液相：水及其溶解物气相：空气及其他气体饱和土：土骨架孔隙全部被水占满时。干土：土骨架的孔隙仅含空气湿土：地下水位以上，地面以下一定深度内兼含空气和水，属三相系，称为湿土。1课件一、土的固相

（一）、成土矿物（二）、土粒的粒组（三）、土粒的分析方法（四）、土粒的级配2课件成土矿物土是岩石风化的产物，土粒的矿物成分取决于成土母岩的矿物成分风化后的风化作用，一般可分为两类：原生矿物：石英、长石、云母；岩石物理风化生成的土粒，土粒较粗，多呈浑圆状、块状或板状，吸附水的能力较弱，性质稳定，无塑性次生矿物：化学风化的产物，性质与母岩完全不同，一般为粘土矿物

3课件土粒的粒组

天然土由无数大小不同的土粒组成，逐个研究它们的大小是不可能的，统称是将工程性质相近的土粒合并成一组称为粒组

漂石粒卵石粒

砾

粒砂

粒粉

粒粘

粒胶

粒巨粒组

d>60mm粗粒组60mm～0.075mm细粒组

d<0.075mm5课件土粒的粒组6课件土粒的分析方法

土的性质取决于各不同粒组的相对含量。为了确定各粒组的相对含量，必须用试验方法（颗分试验）将各粒组区分开来，最常用的颗分试验方法有筛分法和比重计法两种。

7课件筛分法：

适用于粒径大于0.075mm的土9课件比重计法：

适用于粒径小于0.075mm的土

比重计法是利用不同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。将一定质量土浸入水中搅拌成悬液，搅拌停止后，土粒便开始下沉，悬液的浓度随之发生变化。利用特制的密度计，在不同时刻测悬液浓度的变化。即可换算出相应的粒径及小于该粒径的土粒质量，绘出级配曲线。

10课件比重计法：

适用于粒径小于0.075mm的土11课件颗粒分析试验曲线13课件颗粒分析试验曲线14课件颗粒分析的先进方法－激光颗分15课件土粒的级配－级配的概念

为了判别土粒级配是否良好，常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc两个指标来描述粒径曲线的坡度和形状。分别为粒径曲线纵坐标上小于某粒径含量10％、30％、60％时所对应的粒径有效粒径控制粒径17课件土粒的级配－颗分曲线分析

土的粒径范围窄，分布曲线陡，d10和d60靠近，土的不均匀系数小，表示土粒均匀

土的粒径范围宽，分布曲线缓，d10和d60相距远，土的不均匀系数大，表示土粒不匀Cu大

不均匀

有细粒土填空

压密度大

Cu小

均匀

无细粒土填空

压密度小

18课件土粒的级配－颗分曲线分析对于级配不连续的情况，有时Cu虽然大，但渗透稳定性一样不好，故Cu虽大，但并不表明土粒级配良好，还要用Cc来衡量，Cu和Cc描述了级配曲线整体特征，可描述土级配的好坏。Cc大Cc小台阶分布在台阶分布在19课件二、土的液相

土的液相是水及各离子的溶液，其含量及性质明显地影响土，尤其是粘性土的性质，如增加水量，可使土地状态由坚硬变为可塑，甚至成为流动状态的土浆。

土中水可分为结合水、自由水21课件结合水：土粒矿物内部的水

存在矿物结晶中的水，只有在高温（大于105℃）下，才能使之从矿物中析出，故可将它视作矿物本身的一部分。

特点：包围在土颗粒四周，不传递静水压力，不能任意流动22课件自由水（毛细管水、重力水）

自由水指土粒表面引力作用范围之外的水，与普通水一样，受重力支配，能传递静水压力并具有融解作用。23课件毛细管水上升高度的影响因素孔隙大小和形状

粒径尺寸

水的表面张力25课件毛细管水－假凝聚力毛细管压力负孔隙水压力可使土粒相互挤紧，可使无粘性土也象有粘聚力似的。由毛细管压力所造成无粘性土间的连接力，称之为假粘聚力。沙坑倒塌26课件岩石是由矿物的组成的，按成因岩石可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。成因类型不一样，差别也很大，因此，工程性质极为多样。1）岩浆岩的性质岩浆岩具有较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。但各类岩石的工程性质差异很大。1.1.2岩(石)体的特性29课件碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著；

粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，浸水后易软化和泥化；化学岩和生物化学岩抗水性弱，常具不同程度的可溶性。常常导致地基和边坡的失稳。

沉积岩的性质

30课件变质岩的工程性质与原岩密切相关，往往与原岩的性质相似或相近。变质岩的片理构造(包括板状、千枚状、片状及片麻状构造)