工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)講義第一章土力學(xué)35

第一章土土的物理力力學(xué)性質(zhì)第一節(jié)土土的物質(zhì)組組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)、構(gòu)造土是由固體體顆粒以及及顆粒間孔孔隙中的水水和氣體組組成的，是是一個(gè)多相相、分散、、多孔的系系統(tǒng)，一般般可把土看看作為三相相體系，包包括固相、、液相和氣氣相。土的粒度成成分及表示示方法土顆粒的大大小以其直直徑表示，，稱為“粒粒徑”。粒組及其劃劃分粒度成分的的測(cè)定及表表示方法土的粒度成成分(顆粒級(jí)配)是指土中各各個(gè)粒組的的相對(duì)百分分含量，通通常用各粒粒組占土粒粒質(zhì)量的百百分?jǐn)?shù)表示示。表示方法：：表格法、、累計(jì)曲線線和分布曲曲線。表格法累積曲線土按粒度成成分分類巖土工程勘勘察規(guī)范土的礦物成成分土的固相部部分是由各各種礦物顆顆粒和礦物物集合體組組成的，礦礦物成分不不同，則土土的性質(zhì)不不同。原生礦物：：巖石經(jīng)物物理風(fēng)化破破碎但成分分沒有發(fā)生生變化的礦礦物碎屑。。一般是粗粗粒土的主主要礦物。。次生礦物：：原生礦物物經(jīng)過化學(xué)學(xué)風(fēng)化作用用，使其進(jìn)進(jìn)一步分解解，形成顆顆粒更小的的新礦物。?？扇苄源未紊V物和和不可溶次次生礦物。。有機(jī)質(zhì)：土土中動(dòng)植物物殘骸在微微生物作用用下分解形形成的產(chǎn)物物。粒組與礦物物成分的關(guān)關(guān)系粘土礦物成成分蒙脫石：高嶺石：伊利石：土中的水和和氣體土中水礦物成分水水結(jié)構(gòu)水結(jié)晶水沸石水孔隙中的水水液態(tài)水固態(tài)水氣態(tài)水結(jié)合水毛細(xì)水重力水土中氣體吸附氣體游離氣體密閉氣體土的結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造土的結(jié)構(gòu)：：指組成土土的土粒大大小、形狀狀、表面特特征、土粒粒間的連接接關(guān)系和土土粒的排列列情況。巨粒土和粗粗粒土：單單粒結(jié)構(gòu)，，又可分為為松散結(jié)構(gòu)構(gòu)和緊密結(jié)結(jié)構(gòu)。巨粒土和礫礫類土中，，由于粗、、細(xì)顆粒含含量不同分分為粗石狀狀和假斑狀狀結(jié)構(gòu)。細(xì)粒土：團(tuán)團(tuán)聚狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，可分為為蜂窩狀和和絮凝狀，，非均粒結(jié)結(jié)構(gòu)土的構(gòu)造：：在一定土土體中，結(jié)結(jié)構(gòu)相對(duì)均均一的土層層單元體的的形態(tài)和組組合特征，，成為土的的構(gòu)造。第二節(jié)土土的物理性性質(zhì)土的物理性性質(zhì)指土本本身由于三三相組成部部分的相對(duì)對(duì)比例關(guān)系系不同所表表現(xiàn)的物理理狀態(tài)以及及固、液兩兩相相互作作用時(shí)所表表現(xiàn)出來的的性質(zhì)。前前者稱土的的基本物理理性質(zhì)，主主要指土的的輕重、干干濕、松密密等，具體體用土的質(zhì)質(zhì)量、含水水性和孔隙隙性指標(biāo)來來說明；后后者主要包包括細(xì)粒土土的稠度、、塑性、脹脹縮性以及及各種土的的透水性和和毛細(xì)性。。土的基本物物理性質(zhì)：：土粒密度(實(shí)測(cè))土的密度：：天然密度度（實(shí)測(cè)））、干密度度和飽和密密度、浮密密度土的含水性性：含水率率（實(shí)測(cè)））、飽和度度土的孔隙性性：孔隙率率和孔隙比比、砂土的的相對(duì)密度度土的基本物物理力學(xué)性性質(zhì)之間的的聯(lián)系細(xì)粒土的稠稠度和可塑塑性細(xì)粒土的稠稠度：細(xì)粒粒土由于含含水量不同同，可表現(xiàn)現(xiàn)出稀稠軟軟硬程度不不同的物理理狀態(tài)，如如固態(tài)、塑塑態(tài)或流態(tài)態(tài)等。細(xì)粒粒土這種因因含水率變變化而表現(xiàn)現(xiàn)出的各種種不同的物物理狀態(tài)（（稀稠軟硬硬的程度）），即成為為細(xì)粒土的的稠度。隨著含水率率的變化細(xì)細(xì)粒土可由由一種稠度度狀態(tài)轉(zhuǎn)變變?yōu)榱硪环N種稠度狀態(tài)態(tài)，相應(yīng)于于轉(zhuǎn)變點(diǎn)的的含水率，，成為界限限含水率，，也稱為稠稠度界限。。細(xì)粒土的可可塑性：細(xì)細(xì)粒土的含含水率在塑塑限和液限限之間時(shí)，，在外力的的作用下可可以揉塑成成任意形狀狀而不破壞壞土粒間的的連接，并并且在外力力解除后仍仍保持已有有形狀的性性質(zhì)。塑性指數(shù)：：液性指數(shù)：：細(xì)粒土的膨膨脹性和崩崩解性膨脹性：細(xì)細(xì)粒土含水水率增加而而發(fā)生體積積增大的性性能，稱膨膨脹性；而而由于土中中失去水分分體積減小小的性能，，稱收縮性性。細(xì)粒土由于于浸水而發(fā)發(fā)生崩散解解體的性能能，成為崩崩解性。第三節(jié)土土的力學(xué)性性質(zhì)土的壓縮性性：土在壓壓力作用下下體積變小小的性能。。土壓縮變形形的機(jī)理：：土的壓縮縮變形其實(shí)實(shí)就是土中中水和氣體體排出的過過程。飽水水土在一定定的荷載作作用下的滲滲透壓密過過程，稱為為滲透固結(jié)結(jié)；飽和砂砂土的壓縮縮很快能完完成，而飽飽和細(xì)粒土土的孔隙小小，透水性性弱，在壓壓縮作用下下孔隙中的的水不可能能很快被擠擠出，土的的壓縮時(shí)間間常需要相相當(dāng)長的時(shí)時(shí)間，但其其壓縮量也也大。壓縮定律壓縮系數(shù)，，表征土壓壓縮性大小小的指標(biāo)。。《建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》中取土P1=0.1MPa，P2=0.2MPa對(duì)應(yīng)的壓縮縮系數(shù)判斷斷土的壓縮縮性。土的壓縮模模量：土的變形形模量：：土的前期期固結(jié)壓壓力：土土層在地地質(zhì)歷史史過程中中受到過過的最大大固結(jié)壓壓力（包包括自重重和外荷荷載）稱稱為前期期固結(jié)壓壓力。前前期固結(jié)結(jié)壓力的的意義在在于：說說明土層層現(xiàn)時(shí)的的固結(jié)狀狀態(tài)；判判斷未來來?xiàng)l件下下是否會(huì)會(huì)產(chǎn)生新新的壓密密固結(jié)。。正常固結(jié)結(jié)土超固結(jié)土土欠固結(jié)土土卡薩格蘭蘭德法求求前期固固結(jié)壓力力地基沉降降量計(jì)算算—土體壓縮縮性的應(yīng)應(yīng)用土的抗剪剪性土的抗剪剪性是指指土體抵抵抗剪切切破壞的的性能。。土的抗剪剪強(qiáng)度：：土抵抗抗剪切破破壞的極極限強(qiáng)度度。土剪切破破壞的原原理：土土粒間發(fā)發(fā)生相互互錯(cuò)動(dòng)，，引起土土的一部部分相對(duì)對(duì)另一