第11讲土力学与地基基础一2010年

需要课件请联 第十二章土力学与地第一 土的物理性质及工程分一、土的生成和组建筑工程中遇到的地基土,多数属于第四纪沉积物;它是原岩受到风化作用,,由于搬运,碎坡积土风化碎屑物由水流沿斜坡搬运,或由本身重力作用在斜坡上或坡脚处堆积而成。坡积土颗粒分选性差,层理不明显,厚度变化较大,在陡坡上较薄,,容易沿;在洪积扇顶部颗粒较粗,而边缘处颗粒较细。由于历次洪水能量不尽相同,因此洪积物常具有不规则的交错状层理,透镜体,常为较好的地基;离山前较远的地段,颗粒较细,成分均匀,厚度较大,水埋藏较深,通常也是较好的地基但在上述两部分之间地区,常因水溢出地面而形成沼河流流水冲刷基岩及其上的覆盖物,经搬运沉积在河流坡降平缓地带而形成的为冲积土冲积土的平原河床两侧是宽广的河漫滩。河流受地壳运动而变化时,形成平台状河流阶地。河床沉积物特征大多为中密的砂砾,压缩性较低,承载力较高。河漫滩沉积物下层常为砂、卵石层与河床沉积物相连,上层为河流泛滥的沉积物,颗粒较细并夹有局部淤泥、泥炭等软弱土层,水埋藏浅,压缩性大承载力低,是不良的建筑,由于经过干燥作用,在河流入湖或入海口,携带的大量细小颗粒沉积下来,形成面积广而厚度很大的三角洲沉积土,地带,水位很高,水系密布,沉积土由含水量较大的软黏性土所组成,呈饱和状态,压缩性高,承载力低,作为粉土与粉砂互层,具有清晰的薄层理。沼泽土主要含有半腐烂的植物残余体(泥炭)组成,含水量极高(可超过百分之百),压缩性高且不均匀。因此,永久性建筑物不宜以泥炭层作为地基。土的组成包括三大部分:差别很大,在固体、液体和气体组成的三相体系中会发生复杂的物理和化学作用,特别是黏土颗粒,它与周围介质相互作用,对黏性土的性质变化具有重要的影响。粒度成分粒度成分就是土的颗粒级配。按适当的粒径范围分成若干粒组,同一粒组具有相类似的性12-1-1。粒径范围漂石或块石颗粒圆砾或角粗透水性大,无黏性,毛细水上升高度不超过粒径粗中易透水,当混入云母等杂质时透水性减少,缩性增加,无黏性,遇水不膨胀,干燥时松散,细粗细0.05-0.01透水性小,湿时稍有站'性,遇水膨胀小,透水性很小,湿时有勃性,可塑性,遇水膨胀大,;毛细水上升高度大,注:1.漂石,卵石和圆砾颗粒均呈一定的磨圆形状(圆形或亚圆形2.新粒或3.0.002mm土体中包含有各种大小的颗粒,为了表示颗粒大小的组成情况,通常以土中各粒组的相对含量来表示,称0.lmm的粗颗粒采用筛分法;0.1mm根据颗粒分析结果,12-1-1,纵坐标为小于某粒径土的百分含量,横坐标为土粒粒径。从累计级配曲线可以得到各粒组的相对含量;级配曲线的坡度可以判断土样中所含颗粒大小的均匀程度。如曲线较陡,表示颗粒粒径大小相差不多,土粒大小较均匀,从级配意义上讲为级配不良;曲线平缓则表示土样中大小颗粒都有,粒度不均匀但级配良好。为了对土的不均匀程度其中d60和dl0分别指重量百分含量为60%和10%所对应的土粒粒径dl0称为有效粒径。很显然Ku愈大,匀的;Ku>10的土看作不均匀的。影响,特别是细颗粒士尤为重要,12-1-2所示。土粒的矿物成 其中石英抗化学风化能力因颗粒较细,有一定的亲水能力,表现在湿时有微弱黏(次生矿物)亲水性强,特别是蒙脱石型的士矿物,能吸附大量收缩。从表中可以看出,粗颗粒土的性质主要与颗粒粒径及其级配有关;而细颗粒土,;黏土颗粒的亲水性与胶体的电化学性质相似,用,,颗粒成分为粉土,但胶结物为碳酸盐,这种土干燥时强度很高,,但浸水时由于碳酸盐的软化或溶解,,压缩性增加,使这类土具有"湿陷"的特性。在自然条件下,土中总是含水的。土中的水存在于带电颗粒之间。因此,土中水的存在状态及其与土粒水分子是一种极性分子。氢原子一端显示正电荷,氧原子一端显示负电荷。黏粒表面带有负电荷,因此在土粒形成的电场范围内,水分子会发生定向排列而且和水溶液中的阳离子形成水化离子土颗粒所吸离子的活动状态与离开黏粒表面的距离有关根据受到的大小,土中的水可以分成结合水和自由水两(1)紧靠土颗粒表面静电引力最强,把水化离子和极性水分子牢固地吸附在颗粒表面上形成固定层,这部分117%弱结合水土粒表面上所具有的电位称为热力电位,被强结合水平衡一部分后在固定层界面上剩余的电位称为电动电位,它继续吸引水分子和水化离子,直到完全为止。弱结合水就是紧靠于强结合水的形成的一水膜,这层水膜里分子和水离子仍受到一定度的静电引这层膜称为散层,,"双电层"水膜厚度大,,,,扩散层的厚度愈,,,,,有时,(2),,具有溶解能力,0oC。自由水按移动时所受作用力