土的工程性質(zhì)及分類ppt

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1、第二章土的工程性質(zhì)及分類土力學(xué)原理本章提要本章特點學(xué)習(xí)要求第二章：土的工程性質(zhì)與分類對土的特點進行詳細解釋對土的組成和狀態(tài)進行定量描述內(nèi)容瑣碎、零散能夠繪制土級配曲線，評價土的工程性質(zhì)熟練掌握土的三相指標的定義與計算熟知砂土和粘土各自的特點與指標了解土的形成、礦物成分、土中水及電解質(zhì)滲透特性變形特性強度特性土的三相組成土的物理狀態(tài)土的結(jié)構(gòu)土的形成過程土的工程分類：便于研究和應(yīng)用土的壓實性：如何獲得較好的土決定第二章：土的工程性質(zhì)與分類§2.1土的形成§2.2土的三相組成§2.3土的物理狀態(tài)§2.4土的結(jié)構(gòu)

2、§2.5土的工程分類§2.6土的壓實性§2.1土的生成與特性第四紀沉積層(即土)，是由地球外殼堅硬整體的巖石，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積，形成固體礦物、流體水和氣體的一種集合體。不同的風(fēng)化作用形成不同性質(zhì)的土?！?.1.1土的生成1、物理風(fēng)化——生成巨粒土，如塊石、粗粒土、礫石、砂土，這種土呈松散狀態(tài)，總稱無粘性土；2、化學(xué)風(fēng)化——生成細粒土，具有粘結(jié)力，如粘土與粉質(zhì)粘土，總稱為粘性土；次生礦物；3、生物風(fēng)化——生成粗粒土；§2.1土的生成與特性1、土的結(jié)構(gòu)§2.1.2土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造⑴定義——土顆粒之間的相

3、互排列和聯(lián)結(jié)形式稱為土的結(jié)構(gòu)。⑵種類——土的結(jié)構(gòu)分為下列三種：①單粒結(jié)構(gòu)——凡粗顆粒土(如卵石和砂土)，在沉積過程中，每一個顆粒在自重作用下單獨下沉并達到穩(wěn)定狀態(tài)。②蜂窩結(jié)構(gòu)——當土顆粒較細(粒徑在0.02mm～0.002mm)時，在水中單個下沉，碰到已沉積的土粒，因土粒之間的分子引力大于土粒自重，則下沉的土粒被吸引不再下沉。依次一粒粒被吸引，形成具有很大孔隙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)?！?.1土的生成與特性1、土的結(jié)構(gòu)§2.1.2土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造③絮狀結(jié)構(gòu)（二級蜂窩結(jié)構(gòu)）——那些粒徑極細的粘土顆粒(粒徑小于0.005m

4、m)在水中長期懸浮，這種土粒在水中運動，相互碰撞而吸引逐漸形成小鏈環(huán)狀的土集粒，質(zhì)量增大而下沉，當一個小鏈環(huán)碰到另一小鏈環(huán)時相互吸引，不斷擴大形成大鏈環(huán)，稱為絮狀結(jié)構(gòu)。因小鏈環(huán)中已有孔隙，大鏈環(huán)中又有更大的孔隙，形象地稱為二級蜂窩結(jié)構(gòu)。⑵種類——土的結(jié)構(gòu)分為下列三種：§2.1土的生成與特性1、土的結(jié)構(gòu)§2.1.2土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造⑶工程性質(zhì)由于土粒排列緊密，強度大，壓縮性小，是良好的天然地基。①單粒結(jié)構(gòu)當土粒沉積速度快，如洪水沖積形成的砂層和礫石層，往往形成疏松的單粒結(jié)構(gòu)，由于土孔隙大，土粒骨架不穩(wěn)定，當受到

5、動力荷載或其它外力作用時，土粒容易移動而趨于緊密，同時產(chǎn)生很大的變形。因此，未經(jīng)處理的這種土層，一般不宜作建筑物的地基。如果飽和疏松的土是由細砂粒或粉砂粒所組成，在強烈的振動作用下，土的結(jié)構(gòu)會突然破壞變成流動狀態(tài)，引起所謂砂土“液化”現(xiàn)象，在地震區(qū)將會引起震害?！?.1土的生成與特性1、土的結(jié)構(gòu)§2.1.2土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造⑶工程性質(zhì)由于顆粒間存在大量微細孔隙，其壓縮性大、強度低、透水性弱。又因土粒之間的聯(lián)結(jié)較弱且不甚穩(wěn)定，在受擾力作用下(如施工擾動影響)，土粒接觸點可能脫離，部分結(jié)構(gòu)遭受破壞，土的強度會迅速

6、降低。不可用作天然地基。②蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)以上三種結(jié)構(gòu)中，以密實的單粒結(jié)構(gòu)工程性質(zhì)最好?！?.1土的生成與特性2、土的構(gòu)造§2.1.2土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造⑴定義——同一土層中，土顆粒之間相互關(guān)系的特征稱為土的構(gòu)造。⑵種類——土的構(gòu)造常見的有下列幾種：①層狀構(gòu)造——土層由不同的顏色或不同的粒徑的土組成層理，一層一層互相平行。為細粒土的一個重要特征。②分散構(gòu)造——土層中土粒分布均勻，性質(zhì)相近，如砂與卵石層為分散構(gòu)造。③結(jié)核狀構(gòu)造——在細粒土中混有粗顆?；蚋鞣N結(jié)核，如含礓石的粉質(zhì)粘土、含礫石的冰磧粘土等，均屬結(jié)核狀

7、構(gòu)造。④裂隙狀構(gòu)造——土體中有很多不連續(xù)的小裂隙，某些硬塑或堅硬狀態(tài)的粘土為此種構(gòu)造。§2.1土的生成與特性2、土的構(gòu)造§2.1.2土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造⑶工程性質(zhì)分散構(gòu)造的工程性質(zhì)最好；結(jié)核狀構(gòu)造工程性質(zhì)的好壞取決于細粒土部分；裂隙狀構(gòu)造中，裂隙破壞了土的整體性，使強度降低，滲透性增大，工程性質(zhì)差。§2.1土的生成與特性1、壓縮性高§2.1.3土的工程特性反映材料壓縮性高低的指標彈性模量（土稱變形模量）。鋼筋E1＝21萬MPaC20混凝土E2=2.6萬MPa卵石E3＝（40～50）MPa飽和細砂E4＝（8～16

8、）MPa可知：E1≥4200E3，E2≥1600E4土的強度特指抗剪強度。土與其它連續(xù)介質(zhì)的建材相比，具有下列三個顯著的工程特性：2、強度低3、透水性大上述三個工程特性與建筑工程設(shè)計和施工關(guān)系密切，需高度重視?！?.1土的生成與特性1、搬運、沉積條件§2.1.4土的生成與工程特性的關(guān)系通常流水搬運沉積的土優(yōu)于風(fēng)力搬運沉積的土；通常土的沉積年代越長，土的工程性質(zhì)越好。各類土的生成條件不同，其工程特性往往相差懸殊。2、沉積年代3、