巖土工程師基礎(chǔ)輔導(dǎo)：土的組成

土的固體顆粒-粒度成分(二)土的組成土的組成包括三大部分:構(gòu)成骨架的固體顆粒以及骨架孔隙中的水和氣。由于土顆粒的大小和礦物成分差別很大,在固體、液體和氣體組成的三相體系中會發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)作用,特別是教土顆粒,它與周圍介質(zhì)相互作用,對教性土的性質(zhì)變化具有重要的影響。1.土的固體顆粒土的固體部分是由大小、形狀和礦物成分不同的顆粒所組成。對土性質(zhì)的影響主要取決于粒度成分和礦物成分兩個方面。(1)粒度成分粒度成分就是土的顆粒級配。按適當(dāng)?shù)牧椒秶殖扇舾闪＝M,同一粒組具有相類似的性質(zhì)。目前常用的粒組界限劃分標(biāo)準(zhǔn)詳見表12-1-1。土粒粒組的劃分表12-1-1粒組名稱粒徑范圍(mm)一般特征漂石或塊石顆粒卵石或碎石顆粒>200200~20透水性很大,無黏性,無毛細(xì)水圓礫或角礫顆粒粗中細(xì)20-1010-55~2透水性大,無黏性,毛細(xì)水上升高度不超過粒徑大小砂粒粗中細(xì)極細(xì)2~0.50.5~0.250.25~0.100.10~0.05易透水,當(dāng)混入云母等雜質(zhì)時透水性減少,而壓縮性增加,無黏性,遇水不膨脹,干燥時松散,毛細(xì)水上升高度不大,隨粒徑變小而增大粉粒粗細(xì)0.05-0.010.01~0.005透水性小,濕時稍有站"性,遇水膨脹小,干時稍有收縮,毛細(xì)水上升高度大,易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象黏粒<0.005透水性很小,濕時有勃性,可塑性,遇水膨脹大,干時收縮顯著;毛細(xì)水上升高度大,但速度緩慢注:1.漂石,卵石和圓礫顆粒均呈一定的磨圓形狀(圓形或亞圓形);塊石、碎石和角礫顆粒都帶有棱角;2.新?；蚍Q勃土顆粒;粉土或稱粉土顆粒;3.新粒的粒徑上限也有采用0.002mm的。土體中包含有各種大小的顆粒,為了表示顆粒大小的組成情況,通常以土中各粒組的相對含量來表示,稱為土的顆粒級配。測定土粒粒徑的方法有篩分法和沉降法兩種。對于粒徑大于0.lmm的粗顆粒采用篩分法;小于0.1mm的采用沉降法。沉降法的試驗(yàn)原理是根據(jù)土粒在靜水中勻速下沉?xí)r的速度與粒徑的理論關(guān)系計(jì)算得到。沉降法包括比重計(jì)法和移液管法兩種。根據(jù)顆粒分析結(jié)果,可繪制在半對數(shù)坐標(biāo)紙上得到如圖12-1-1所示粒徑級配累計(jì)曲線,縱坐標(biāo)為小于某粒徑土的百分含量,橫坐標(biāo)為土粒粒徑。從累計(jì)級配曲線可以得到各粒組的相對含量;級配曲線的坡度可以判斷土樣中所含顆粒大小的均勻程度。如曲線較陡,表示顆粒粒徑大小相差不多,土粒大小較均勻,從級配意義上講為級配不良;曲線平緩則表示土樣中大小顆粒都有,粒度不均勻但級配良好。為了對土的不均勻程度確定一個。其中d60和dl0分別指重量百分含量為60%和10%所對應(yīng)的土粒粒徑。dl0稱為有效粒徑。很顯然Ku愈大,曲線愈平