1土的物理性质.ppt

1、第一章土壤的组成，土壤的三个相，固相：土壤颗粒，土壤骨架，土壤颗粒之间的空隙充满了水和气体。液相：指孔隙中的水或水溶液。气相：指孔隙中的气体，如空气、水蒸气、沼气等。而固体颗粒在土壤中的固相，而土壤颗粒的大小叫做颗粒大小。通常用粒度来表示。在工程中，具有相似工程地质性质的土壤颗粒被分组，根据它们的大小被分成几个组，这个组被称为颗粒组。划分晶粒群的边界尺寸称为极限晶粒尺寸。每个颗粒组在土壤总重量中的百分比表示土壤中颗粒的组成，这种相对含量称为颗粒级配。土壤颗粒群分类(P12表1-1)，颗粒分析实验，1。筛分法用于粒径为0.075毫米的粗粒土。沉降分析法适用于粒径为0.075毫米的细粒土，其中土中

2、水为液相，土中水的存在状态为固态、液态和气态。液态水是土壤中孔隙水的主要状态，可分为结合水、毛细水和重力水。后两者也被称为自由水。由于粘土颗粒和水之间的相互作用，土壤颗粒的表面通常带负电荷，并且在土壤颗粒周围产生负电场。水分子是极性分子，在负电场中排列形成结合水。靠近土壤颗粒表面的水分子被称为强结合水，而较远的水分子被称为弱结合水。强结合水靠近土壤颗粒表面，其厚度只有几个水分子，小于0.003米(1米0.001毫米)，受到约1兆帕(10，000个大气压)的静电吸引，使水分子紧密整齐地排列在土壤颗粒表面，不能自由移动。强结合水的性质不同于普通水。它接近固体，不传递静水压力。它的汽化点为100-1

3、05，凝固点为-78，密度为w(1.22.4)gcm3，平均为2.0 gcm3，并具有很大的粘度、弹性和剪切强度。当粘土只含有强结合水时，它是固体和坚硬的，而当沙子含有强结合水时，它是颗粒状的。弱结合水是强结合水外的薄膜，它也受到粘土表面上的电分子力的吸引。水分子也排列紧密，密度为w(1.22.4)gcm3，比普通液态水的密度大。弱结合水不传递静水压力，处于粘性状态，也具有高粘度和剪切强度，冰点为-20-30。它的厚度变化很大，水分子有能力缓慢地促进功从厚膜转移到薄膜，并倾向于成为其成员周围的普通液态水。这部分水对粘性土的影响最大。在第二章中，土壤的物理性质和分类，土壤的三相比例指数，ms-土

4、壤颗粒质量m-土壤水质量m-土壤总质量m=ms m，土壤颗粒，水，气体，Vs-土壤颗粒体积V-土壤水体积Va-土壤气体体积VV-土壤空隙体积vv=VV Va-土壤总体积VV=土壤颗粒ds的相对密度，土壤w的含水量，土壤颗粒ds的相对密度， 在相同体积下，4点钟时土壤颗粒质量与纯水质量之比一般用ds表示，这是无量纲的。 即：的值一般为：2.62.8，有机土：2.42.5，泥炭土：1.5-1.8，土的含水量w，土中的水团与土粒质量之比一般用w表示，即：一般粗砂：接近0，饱和砂： 40%硬粘土3360 30%饱和软粘土3360 60%以上土壤的密度是环刀法。在自然状态下，单位为g/cm3，粘性土33

5、60=1.82.0 g/cm3。沙子=1 . 62 . 0克/立方厘米；腐殖土=1 . 51 . 7克/立方厘米，2。特殊条件下的密度，干密度d饱和密度sat漂浮密度，土壤干密度d，单位体积土壤中固体颗粒的质量，即：干密度在工程中常被用作评价土壤密实度的指标，以控制填土工程的施工质量。土壤的饱和密度sat，土壤孔隙充满水时单位体积的质量，即土壤的漂浮密度，单位体积土壤颗粒的有效质量E1.0松散的高压缩性土壤，孔隙度n，土壤中孔隙体积与总体积的比率，以及以百分比表示的孔隙度。即粘性土的孔隙度为30.60%，无粘性土为25.45%。土壤饱和锶，充满水的孔隙体积与土壤总孔隙体积的比率，以百分比表示，

6、即土壤的干密度；水的密度大约等于：含水量；孔隙率；孔隙率。土的三相物理指标转换图，土的三相物理指标转换图，实例，原状土样，自然密度，重力，体积，实例，粘性土的物理特性，所谓粘性土，指塑性状态，粘性土的极限含水量，1。塑性极限通过摩擦条法测量，2。液体极限由锥形液体极限计测量，水和粘土的组合测量，1。电脑组合式液塑限仪；2.样品制备；3.在加湿器中浸泡24小时；小时；4.测试操作；5.结果完成后，塑性指数Ip指的是液限与塑限之差(%省略)，即塑性状态下土壤的含水量范围。塑性指数越大，塑性状态下土壤的含水量范围越大。在工程中，粘性土通常用塑性指数来分类。根据不同的Ip值，粘性土可分为粉质粘土和粘土

7、。在工程中，液体指标被用来划分粘性土的软硬状态。1.砂的密实度(1)根据砂的相对密实度Dr(2)根据标准贯入数N63.5 (P43表2-6)；2.砾石土的密实度(1)根据重动力触探数N120 (P43表2-7)；(2)现场鉴定(P43表)砂的压实状态划分如下，如P42表2-5 Dr2/3所示，密实2/3 R1/3，中密度0.33Dr0，松散，标准贯入试验，标准贯入试验(SPT)是一种动力贯入试验，它利用一定的锤击动能(锤击重量63.50.5公斤，下落距离76230厘米)N也叫SPT击数。根据建筑地基设计规范和岩土工程勘察规范GB50021-2009，淤泥的密实度按孔隙比E分类，见P47表2-10，淤泥的湿度按含水量W(%)分类，见P47表2-11，建筑地基土P54。砾石土是指粒径大于2mm、颗粒含量超过总重量50%的土壤。详见P55，表2-16。砂是指粒径大于2mm、粒径大于0.075mm的土壤，其含量不超过总重量的50%。详见P55，表2-17。粉土介于无粘性土和粘性土之间，指粒径大于0.075毫米，颗粒含量小于总重量的50%，塑性指数Ip小于或等于10的土。例如