2土的物理性质指标与工程分类省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

第2章土物理性质与工程分类主要内容第1节土形成与特征物理风化化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化作用，使这些岩石或岩屑逐步产生化学改变，分解为极细颗粒过程。化学风化生物风化作用
1、生物机械风化作用
2、生物化学风化作用生物风化作用二、土结构与结构：
1.土结构
单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成单粒结构，其特点是土粒间存在点与点接触。依据形成条件不一样，可分为疏松状态和密实状态。蜂窝状结构：颗粒间点与点接触，因为彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大蜂窝状结构。絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状,质量极轻,在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生改变时，土粒表面弱结合水厚度减薄，粘粒相互靠近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大絮状结构。2.土结构
土结构是指同一土层中成份和大小都相近颗粒或颗粒集合体相互关系特征。土结构是在土生成过程和各种地质原因作用下形成，普通分为：
1）层状结构
2）分散结构
3）裂隙结构2.土结构三.土特征四.土工程性质五.土生成条件与特征关系第2节土组成土按孔隙中被水充满程度分为饱和土、干土和湿土。
当土骨架孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土；
当土骨架孔隙仅含空气时，就成为干土；
普通在地下水位以上地面一下一定深度内土孔隙中兼含空气和水，此时土体属三相系，称为湿土。一、土固相次生矿物：由原生矿物经化学风化作用而形成新矿物，主要是粘土矿物，如高岭石、伊利石和蒙脱石。颗粒极细，且多呈片状，性质活泼，有较强吸附水能力，具塑性。粘粒中常包含由次生矿物组成极细颗粒。其结构分为晶体和非晶体，以晶体矿物为主蒙脱石

土中有机质是动植物残骸和微生物以及他们各种分解和合成产物。

有机质会造成土塑性增强，压缩性增高，渗透性减小，强度降低。普通情况，土中有机质含量超出1%时，采取堆载预压和水泥土搅拌法进行地基处理不会取得显著改良效果（二）固体颗粒粒组及其划分
土粒大小在某种程度上反应了土粒性质上差异，土粒大小通常是以粒径来表示。
粒组：把大小相近土粒合并为一组，称为粒组
粒组含量：该粒组中土粒质量与干土总质量之比
土级配：土中各粒组相对含量。（三）粒度成份分析方法

惯用方法：筛分法（粒径大于0.075mm）和静水沉降分析法（粒径小于0.075mm）。⑴筛分法：di>0.075mm利用一套孔径由大到小筛子，将按要求方法取得一定质量干试样放入依次叠好筛中，置振筛机上充分振摇后，称出留在各级筛上土粒质量，按下式计算出小于某土粒粒径土粒含量百分数X：

式中：mi，m分别为小于某粒径土粒质量及试样总质量利用不一样大小土粒在水中沉降速度不一样来确定小于某粒径土粒含量方法。依据水力学Stokes定律，即球状细颗粒在水中下沉速度与颗粒直径平方成正比。四）粒度成份表示方法四）粒度成份表示方法
2、累计曲线法
1）粒径分布曲线(惯用)
2）粒组频率曲线(不惯用)颗粒分析试验曲线主要用途
按粒径分布曲线可求得:
1)土中各粒组含量，用于粗粒土分类和大致评定土工程性质；
2)一些特征粒径，用于建筑材料选择和评价土级配好坏。
依据一些特征粒径，可得到两个有用指标，即不均匀系数Cu和曲率系数Cc，它们定义为：不均匀系数Cu

曲率系数Cc

式中:d10,d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径土粒含量分别为10%,30%和60%时所对应粒径。d10称为有效粒径；d60称为限制粒径。土级配好坏可由土中土粒均匀程度和粒径分布曲线形状来决定，而土粒均匀程度和曲线形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。
不均匀系数Cu大小可用来衡量土颗粒离散程度，Cu愈大，表示土粒愈不均匀。
对于砾类土或砂类土，同时满足Cu≥5和Cc=1～3时，它级配是良好；不能同时满足上述条件时，它级配是不良。二、土中水（液相）2.毛细水2.毛细水3.重力水4.气态水和固态水三、土气相第3节土物理性质指标土物理性质指标就是表示土中三相百分比关系一些物理量。
可分为两类：一类是必须经过试验测定，如含水率、密度和土粒比重，称为直接指标；另一类是依据直接指标换算，如孔隙比、孔隙率、饱和度等称为间接指标。一、试验直接测定物理性质指标土重度亦称为容重，定义为单位体积土重量，用γ表示，单位为kN/m3。表示式为：

式中：G——土重量，单位为kN；
g——重力加速度。（二）土粒比重ds（土粒相对密度）
土粒比重定义为土粒质量(或重量)与同体积4℃时纯水质量(或重量)之比(无因次)，其表示式为：

式中：ρs——土粒密度，即土粒单位体积质量；(ρs)4℃——4℃时纯水密度，1g/cm3
(γw)4℃——4℃时纯水重度。土粒比重惯用比重瓶法测定，事先将