土的物理性質(zhì)與工程分類(lèi)(I)

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1、第三章土的物理性質(zhì)及分類(lèi)二、土的三相組成四、土的物理性質(zhì)指標(biāo)五、土的物理狀態(tài)指標(biāo)六、土的壓實(shí)性七、地基土（巖）的工程分類(lèi)一、土的成因三、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造學(xué)習(xí)目標(biāo):了解土的成因，掌握土的三相組成的基本概念（如土的粒組、顆粒級(jí)配）。理解并掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)、物理狀態(tài)指標(biāo)的含義以及指標(biāo)的測(cè)定方法。掌握土的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，熟悉土的構(gòu)造了解土的壓實(shí)特性，掌握土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。掌握地基土的工程分類(lèi)。第一節(jié)土的成因本節(jié)主要內(nèi)容：土的生成、土的成因類(lèi)型、土的工程特性（一）土的生成1.概念：是指地球巖石圈經(jīng)風(fēng)化形成的散粒堆積物。包括巖石

2、經(jīng)物理風(fēng)化形成的碎塊、經(jīng)化學(xué)分化形成的細(xì)粒物質(zhì)。散粒性，是土區(qū)別于巖石的的特性。土的工程特性：壓縮性大、強(qiáng)度低、滲透性大。第一節(jié)土的成因（一）土的生成2.土的生成：（1）物理風(fēng)化：巖石在溫度和濕度的影響下，僅體積和形狀改變，形成原生礦物（2）化學(xué)風(fēng)化：原生礦物與周?chē)腛2、CO2、H2O等接觸，并受到有機(jī)物、微生物的作用，形成次生礦物（3）生物風(fēng)化:動(dòng)植物的生長(zhǎng)使得巖石破碎第一節(jié)土的成因（二）土的成因類(lèi)型1.殘積土：殘積土：巖石風(fēng)化后殘留在原地形成的土。殘積土的特征：成分與下臥母巖一致；均質(zhì)性差；孔隙度較大。

3、作為工程地基，要注意不均勻沉降。2、坡積土：山坡上巖體風(fēng)化的碎屑物質(zhì)，在流水或重力作用下運(yùn)移到斜坡下部或山麓處的堆積物。坡積土的特征：礦物成分與下臥基巖沒(méi)有直接關(guān)系；新近堆積的坡積物經(jīng)常具有垂直的孔隙，結(jié)構(gòu)比較疏松，一般具有較高的壓縮性。進(jìn)行工程建設(shè)，要注意考慮其本身的穩(wěn)定性和施工開(kāi)挖后的邊坡穩(wěn)定；3、洪積土:由暫時(shí)性洪流，將山區(qū)高地的碎屑物質(zhì)攜帶至溝口或平緩地帶堆積形成的土。第一節(jié)土的成因（二）土的成因類(lèi)型洪積土作為建筑物地基，一般認(rèn)為是較理想的，尤其是離山前較近的洪積土顆粒較粗，地下水位埋藏較深，具有較高

4、的承載力，壓縮性低，是工業(yè)與民用建筑物的良好地基。在離山區(qū)較遠(yuǎn)的地帶，洪積物的顆粒較細(xì)、成分較均勻、厚度較大，一般也是良好的天然地基。但應(yīng)注意的是上述兩地段的中間過(guò)渡地帶，常因粗碎屑土與細(xì)粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成泉或沼澤地，因此土質(zhì)較差，承載力較低，作為建筑物地基時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待。第一節(jié)土的成因（二）土的成因類(lèi)型：4、沖積土：由水流搬運(yùn)堆積形成的土。又分為：平原河谷沖積土、山區(qū)河谷沖積土、三角洲沖積土5、其他沉積土：除了上述三種類(lèi)型的沉積土外，還有海洋沉積土、湖泊沉積土、冰川沉積土等。第一節(jié)土的

5、成因（三）土的工程特性：1、土的高壓縮性指在壓力作用下，土顆粒位置發(fā)生重新排列，導(dǎo)致孔隙體積減小和孔隙中水和氣排出的結(jié)果。反映材料壓縮性高低的指標(biāo)為彈性模量（土稱為變形模量）。彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應(yīng)力作用下，發(fā)生彈性變形越小。第一節(jié)土的成因（三）土的工程特性：2、土的強(qiáng)度低：是指土的抗剪強(qiáng)度。土的強(qiáng)度來(lái)源無(wú)粘性土：土粒表面的產(chǎn)生的摩擦力粘性土：土粒表面的產(chǎn)生的摩擦力、土顆粒之間的黏聚力無(wú)論是摩擦力還是黏聚力，

6、其強(qiáng)度均小于材料本身強(qiáng)度，因此，土的強(qiáng)度比其他工程材料的強(qiáng)度要低得多第一節(jié)土的成因（三）土的工程特性：3、土的透水性大：由于土體中固體礦物顆粒之間有無(wú)數(shù)孔隙，這些空隙是透水的，導(dǎo)致土的透水性大。第二節(jié)、土的三相組成本節(jié)主要內(nèi)容：闡明組成土的三相（固體顆粒、水、氣）的特性及其與工程性質(zhì)的關(guān)系。（一）土的固體顆粒1.土粒的礦物成分（1）原生礦物：母巖經(jīng)物理風(fēng)化而成。eg.石英、云母、長(zhǎng)石。其成分與母巖相同，分為單礦物顆粒，多礦物顆粒。（2）次生礦物：母巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成。eg.高嶺石、伊里石、蒙脫石。其成分與母巖不

7、同，為一種新礦物顆粒，主要是黏土礦物。D<0.005mm。?漂石、卵石、圓礫等粗大土粒都是母巖的碎屑，其礦物成分與母巖相同。?砂粒大部分是母巖中的單礦物顆粒，如如石英、云母、長(zhǎng)石。?粉粒的礦物成分是多樣性的，主要是石英和MgCO3、CaCO3等難溶鹽的顆粒。?黏土的礦物成分主要有粘土礦物、氧化物、氫氧化物和各種難溶鹽類(lèi)，它們都是次生礦物。第二節(jié)、土的三相組成2.土顆粒的大小和形狀粒組：土的粒徑由粗到細(xì)逐漸變化時(shí),土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。因此可將大小相近，性質(zhì)相似的顆粒劃歸為一組，稱為粒組。界限粒徑：劃分粒組的

8、分界尺寸。常用（mm）200、20、2、0.075、0.005把土粒分為六大粒組:漂石(塊石)顆粒、卵石(碎石)顆粒、圓礫（角礫）顆粒、砂粒、粉粒及粘粒，見(jiàn)下表。第二節(jié)、土的三相組成第二節(jié)、土的三相組成200~6060~2020~53.土的顆粒級(jí)配（粒徑級(jí)配）顆粒級(jí)配：土粒大小及其組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)）來(lái)表示，稱為土的顆粒級(jí)配。用途：這是決定無(wú)粘性土工程性