土質(zhì)學(xué)及土力學(xué)1

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1、第一章土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)土是三相體——固相（土顆粒）、液相（土中水）和氣相（土中空氣）。固相：是由難溶于水或不溶于水的各種礦物顆粒和部分有機(jī)質(zhì)所組成。1.土粒顆粒級(jí)配（粒度）a.土粒大小及其粒組劃分b.土粒顆粒級(jí)配（粒度成分）土中各粒組相對(duì)含量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為土的粒度或顆粒級(jí)配。粒徑大于等于0.075mm的顆?？刹捎煤Y分法來(lái)區(qū)分。粒徑小于等于0.075mm的顆粒需采用水分法來(lái)區(qū)分。顆粒級(jí)配曲線斜率:某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量。陡—相應(yīng)粒組質(zhì)量集中；緩--相應(yīng)粒組含量少；平臺(tái)--相應(yīng)粒組缺乏。特征粒徑:d50:平均粒徑；d

2、60:控制粒徑；d10:有效粒徑；d30粗細(xì)程度：用d50表示。曲線的陡、緩或不均勻程度：不均勻系數(shù)Cu=d60/d10，Cu≤5,級(jí)配均勻，不好Cu≥10,，級(jí)配良好，連續(xù)程度:曲率系數(shù)Cc=d302/(d60×d10)。較大顆粒缺少，Cc減??；較小顆粒缺少，Cc增大。Cc=1~3,級(jí)配連續(xù)性好。粒徑級(jí)配累積曲線及指標(biāo)的用途：1）粒組含量用于土的分類(lèi)定名；2）不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不均勻程度：Cu≥5,不均勻土；Cu<5,均勻土；3）曲率系數(shù)Cc用于判定土的連續(xù)程度：Cc=1~3，級(jí)配連續(xù)土；Cc>3或Cc<

3、1,級(jí)配不連續(xù)土。4）不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc用于判定土的級(jí)配優(yōu)劣：如果Cu≥5且Cc=1~3，級(jí)配良好的土；如果Cu<5或Cc>3或Cc<1,級(jí)配不良的土。土粒的礦物成份——礦物分為原生礦物和次生礦物。原生礦物：巖漿在冷凝過(guò)程中形成的礦物（圓狀、渾圓狀、棱角狀）次生礦物：原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后發(fā)生變化而形成。（針狀、片狀、扁平狀）粗粒土：原巖直接破碎，基本上是原生礦物，其成份同生成它們的母巖。粘性土（細(xì)粒土）是由次生礦物組成，主要是粘土礦物。（粘土顆粒本身帶負(fù)電）<二>、土中水土中水存在于土體的孔隙中或土粒表面

4、，分為自由水和結(jié)合水。自由水就是我們通常所說(shuō)的地下水，結(jié)合水是指受到電分子引力作用而吸附在土粒表面的水。結(jié)晶水——礦物內(nèi)部的水結(jié)合水——吸附在土顆粒表面的水（強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水）自由水——電場(chǎng)引力作用范圍之外的水（重力水和毛細(xì)水）重力水：在重力作用下可在土中自由流動(dòng)。毛細(xì)水：存在于固氣之間，在重力與表面張力作用下可在土粒間空隙中自由移動(dòng)<三>.土中氣體自由氣體：與大氣連通，對(duì)土的性質(zhì)影響不大封閉氣體：增加土的彈性；阻塞滲流通道，可能會(huì)形成“橡皮土”。土的三相比例指標(biāo)——反映三相組成間數(shù)量關(guān)系的指標(biāo)稱(chēng)為三相比例指標(biāo)。

5、它是評(píng)價(jià)土體工程性質(zhì)的基本參數(shù)。m——水、土總質(zhì)重，kg；ms——土顆粒質(zhì)量，kg；mw——土中水質(zhì)量，kg。且m=ms+mw。V---土體總體積，m3；Vs---土粒體積，m3；Vw---土中水體積，m3；Va---土中氣體體積，m3；VV---土中孔隙體積，m3。且V=Vs+VV；VV=Va+Vw。土的三項(xiàng)基本物理指標(biāo)密度ρ：?jiǎn)挝惑w積土的質(zhì)量常見(jiàn)值：重力密度γ：?jiǎn)挝惑w積土的重量常見(jiàn)值：土粒密度ρs：土中固體顆粒單位體積的質(zhì)量即：土粒相對(duì)密度ds：土顆粒重量與同體積4°C時(shí)純水的重量比。常見(jiàn)值：砂土——26.5～

6、26.9粉土——27.0～27.1粘性土——27.2～27.4土的含水量ω：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量的比值常見(jiàn)值：砂土——（0～4）％；粘性土——（20～60）％土的六個(gè)導(dǎo)出指標(biāo)1、孔隙比e：土中孔隙體積與土顆粒體積之比常見(jiàn)值：砂土——0.5～1.0，e<0.6時(shí)呈密實(shí)狀態(tài)，為良好地基；粘性土——0.5～1.2，e>1.0時(shí)，為軟弱地基2、孔隙率n：土中孔隙體積與土總體積之比常見(jiàn)值：n=(30~50)%3、飽和度sr：水在空隙中充滿的程度常見(jiàn)值：0～14、干密度：土的固體顆粒質(zhì)量與總體積之比5、飽和密度：土中孔隙

7、完全被水充滿時(shí)，單位體積質(zhì)量飽和容重：6、有效密度：地下水位以下，土體受浮力作用時(shí)，單位體積的質(zhì)量有效重度（浮容重）：指標(biāo)間的換算——導(dǎo)出指標(biāo)與基本指標(biāo)的關(guān)系粘性土的物理特性指標(biāo)粘性土的界限含水量及其測(cè)定——粘性土所處的物理狀態(tài)（軟硬狀態(tài)）與土的含水量密切相關(guān)。當(dāng)含水量很小時(shí)，感覺(jué)較硬，外力作用下，將其壓碎成粉沫狀；我們稱(chēng)其處于固體狀態(tài)，少加一點(diǎn)水，充分濕潤(rùn)加壓后，感覺(jué)稍軟，加力壓碎后成邊緣破裂的餅狀，稱(chēng)其為半固態(tài)；再加水充分濕潤(rùn)，它就具有一定的可塑性；水加的過(guò)多，就成了流塑狀態(tài)的泥漿狀。粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一

8、種狀態(tài)，含水量應(yīng)有一個(gè)分界值，我們稱(chēng)其為界限含水量，分別稱(chēng)為液限、塑限和縮限。1.液限WL——粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流塑狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的液限，記為WL。2.塑限Wp——粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到半固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的塑限，記為Wp3.縮限Ws——從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變到固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的縮限，記為Ws。塑性指數(shù)I