巖土力學(xué)與地基基礎(chǔ)-1-2土的三相組成課件

土的三相組成土是由固體顆粒和顆粒之間的孔隙所組成，而孔隙中通常存在著水和空氣兩種物質(zhì)，因此，土是固體顆粒、水、空氣組成的混合物，常稱為土的三相系。根據(jù)研究組成土的三個部分固相、液相和氣相所占用的比例不同對土的工程性質(zhì)有著很大的影響。固相：土粒、粒間膠結(jié)物、有機(jī)質(zhì)骨架液相：水及其溶解物氣相：空氣及其他氣體飽和土：土骨架孔隙全部被水占滿時。干土：土骨架的孔隙僅含空氣濕土：地下水位以上，地面以下一定深度內(nèi)兼含空氣和水，屬三相系，稱為濕土。1課件一、土的固相

（一）、成土礦物（二）、土粒的粒組（三）、土粒的分析方法（四）、土粒的級配2課件成土礦物土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，土粒的礦物成分取決于成土母巖的礦物成分風(fēng)化后的風(fēng)化作用，一般可分為兩類：原生礦物：石英、長石、云母；巖石物理風(fēng)化生成的土粒，土粒較粗，多呈渾圓狀、塊狀或板狀，吸附水的能力較弱，性質(zhì)穩(wěn)定，無塑性次生礦物：化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物，性質(zhì)與母巖完全不同，一般為粘土礦物

3課件土粒的粒組

天然土由無數(shù)大小不同的土粒組成，逐個研究它們的大小是不可能的，統(tǒng)稱是將工程性質(zhì)相近的土粒合并成一組稱為粒組

漂石粒卵石粒

礫

粒砂

粒粉

粒粘

粒膠

粒巨粒組

d>60mm粗粒組60mm～0.075mm細(xì)粒組

d<0.075mm5課件土粒的粒組6課件土粒的分析方法

土的性質(zhì)取決于各不同粒組的相對含量。為了確定各粒組的相對含量，必須用試驗(yàn)方法（顆分試驗(yàn)）將各粒組區(qū)分開來，最常用的顆分試驗(yàn)方法有篩分法和比重計法兩種。

7課件篩分法：

適用于粒徑大于0.075mm的土9課件比重計法：

適用于粒徑小于0.075mm的土

比重計法是利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量。將一定質(zhì)量土浸入水中攪拌成懸液，攪拌停止后，土粒便開始下沉，懸液的濃度隨之發(fā)生變化。利用特制的密度計，在不同時刻測懸液濃度的變化。即可換算出相應(yīng)的粒徑及小于該粒徑的土粒質(zhì)量，繪出級配曲線。

10課件比重計法：

適用于粒徑小于0.075mm的土11課件顆粒分析試驗(yàn)曲線13課件顆粒分析試驗(yàn)曲線14課件顆粒分析的先進(jìn)方法－激光顆分15課件土粒的級配－級配的概念

為了判別土粒級配是否良好，常用不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc兩個指標(biāo)來描述粒徑曲線的坡度和形狀。分別為粒徑曲線縱坐標(biāo)上小于某粒徑含量10％、30％、60％時所對應(yīng)的粒徑有效粒徑控制粒徑17課件土粒的級配－顆分曲線分析

土的粒徑范圍窄，分布曲線陡，d10和d60靠近，土的不均勻系數(shù)小，表示土粒均勻

土的粒徑范圍寬，分布曲線緩，d10和d60相距遠(yuǎn)，土的不均勻系數(shù)大，表示土粒不勻Cu大

不均勻

有細(xì)粒土填空

壓密度大

Cu小

均勻

無細(xì)粒土填空

壓密度小

18課件土粒的級配－顆分曲線分析對于級配不連續(xù)的情況，有時Cu雖然大，但滲透穩(wěn)定性一樣不好，故Cu雖大，但并不表明土粒級配良好，還要用Cc來衡量，Cu和Cc描述了級配曲線整體特征，可描述土級配的好壞。Cc大Cc小臺階分布在臺階分布在19課件二、土的液相

土的液相是水及各離子的溶液，其含量及性質(zhì)明顯地影響土，尤其是粘性土的性質(zhì)，如增加水量，可使土地狀態(tài)由堅(jiān)硬變?yōu)榭伤?，甚至成為流動狀態(tài)的土漿。

土中水可分為結(jié)合水、自由水21課件結(jié)合水：土粒礦物內(nèi)部的水

存在礦物結(jié)晶中的水，只有在高溫（大于105℃）下，才能使之從礦物中析出，故可將它視作礦物本身的一部分。

特點(diǎn)：包圍在土顆粒四周，不傳遞靜水壓力，不能任意流動22課件自由水（毛細(xì)管水、重力水）

自由水指土粒表面引力作用范圍之外的水，與普通水一樣，受重力支配，能傳遞靜水壓力并具有融解作用。23課件毛細(xì)管水上升高度的影響因素孔隙大小和形狀

粒徑尺寸

水的表面張力25課件毛細(xì)管水－假凝聚力毛細(xì)管壓力負(fù)孔隙水壓力可使土粒相互擠緊，可使無粘性土也象有粘聚力似的。由毛細(xì)管壓力所造成無粘性土間的連接力，稱之為假粘聚力。沙坑倒塌26課件巖石是由礦物的組成的，按成因巖石可劃分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。成因類型不一樣，差別也很大，因此，工程性質(zhì)極為多樣。1）巖漿巖的性質(zhì)巖漿巖具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，可作為各種建筑物良好的地基及天然建筑石料。但各類巖石的工程性質(zhì)差異很大。1.1.2巖(石)體的特性29課件碎屑巖的工程地質(zhì)性質(zhì)一般較好，但其膠結(jié)物的成分和膠結(jié)類型影響顯著；

粘土巖和頁巖的性質(zhì)相近，抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度低，受力后變形量大，浸水后易軟化和泥化；化學(xué)巖和生物化學(xué)巖抗水性弱，常具不同程度的可溶性。常常導(dǎo)致地基和邊坡的失穩(wěn)。

沉積巖的性質(zhì)

30課件變質(zhì)巖的工程性質(zhì)與原巖密切相關(guān)，往往與原巖的性質(zhì)相似或相近。變質(zhì)巖的片理構(gòu)造(包括板狀、千枚狀、片狀及片麻狀構(gòu)造)