第二章土的物質(zhì)性質(zhì)

第二章土的物質(zhì)性質(zhì)第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日本章主要內(nèi)容：第一節(jié)土的物理性質(zhì)指標；第二節(jié)土的水理性質(zhì)第三節(jié)細粒土的脹縮性和崩解性第四節(jié)土的透水性和毛細性第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日土是三相組成體系,由于三相組成部分的相對比例關系不同所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，稱為土的物理性質(zhì)。表示土的三相組成部分的質(zhì)量和體積比例關系的指標叫土的物理性質(zhì)指標。土的三相比例指標反映土的許多基本物理性質(zhì)，在一定程度上也反應土的力學性質(zhì)。第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日第一節(jié)土的物理性質(zhì)指標一、土的三項基本物理指標（均可以由實驗室直接測出其物理性質(zhì)指標）第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日二、反映土的密實程度的指標第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日三、反映土中含水程度的指標

第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日四、特定條件下土的密度

第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日各物理性質(zhì)指標間關系換算表

第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日例題講解：

第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日五、砂土的相對密度

第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二節(jié)土的水理性質(zhì)

土中固體顆粒與水相互作用所表現(xiàn)出的一系列性質(zhì)，稱為土的水理性質(zhì)。一般指的都是粘性土碰到水后表現(xiàn)出來的性質(zhì)。第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日一、粘性土的稠度狀態(tài)與界限含水量1、土的稠度：粘性土區(qū)別于無粘性土的一大特征是隨著本身含水量的變化，粘性土可以處于不同的物理狀態(tài)，粘性土這種因含水量的變化而表現(xiàn)出的各種不同物理狀態(tài)，稱為土的稠度。

2、稠度界限：隨著含水量的變化，粘性土由一種稠度狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N稠度狀態(tài)，相應于轉(zhuǎn)變點的含水量叫做界限含水量，也稱為稠度界限。其指標為：(1)液限WL(2)塑限WP(3)縮限WS界限含水量的測定：1．wL：錐式液限儀76g5s10mm

2．wP：撮條法：球徑10mm搓條3mm.裂紋間距<10mm.第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日二、粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)

(一)塑性指數(shù)

1．定義與物理意義2．影響因素：顆粒、礦物成分

3．作用：分類

第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日(二)液性指數(shù)

1．定義

2．物理意義：土的狀態(tài)（軟硬程度）的表示3．作用：反映土的狀態(tài)IL≤0堅硬

0<IL≤0.25硬塑0.25<IL≤0.75可塑

0.75<IL≤1.00軟塑

IL>1.00流動

第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日三、粘性土的活動度

第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日四、粘性土的靈敏度和觸變性

土的觸變性：被擾動粘性土的這種強度隨時間推移而逐漸恢復的膠體化學性質(zhì)。

第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日第三節(jié)細粒土的脹縮性和崩解性一、細粒土的脹縮性（一）基本概念脹縮性：細粒土由于含水率的增加而發(fā)生體積增大的現(xiàn)象，稱為膨脹性；土中失去水分而體積縮小的性能稱為收縮性。產(chǎn)生原因：土顆粒表面結(jié)合水膜的變化引起。第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日（二）、表征細粒土膨脹性的指標1、自由膨脹率2、膨脹率3、膨脹力（三）、表征細粒土收縮性的指標1、體縮率2、線縮率3、搜索系數(shù)第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日二、細粒土的崩解性崩解性：細粒土由于浸水而發(fā)生崩散解體的性能。產(chǎn)生地帶：水渠和水庫的岸邊。研究意義：評價人工和天然邊坡的穩(wěn)定性。第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日第四節(jié)土的透水性和毛細性一、土的透水性透水性：細粒水在孔隙中滲透流動的性能。不同類型的土，孔隙大小不同，透水性也不同。在大多數(shù)情況下，水在天然土層中以層流形式運動，服從達西定律（線性滲透定律）。第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日Darcy定律

1856年法國的水力工程師H.Darcy在裝滿砂的圓筒（圖1）中進行了大量實驗，得到如下線性關系式：

由于則上述兩個關系式稱為達西定律(Darcy’sLaw)。第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日圖1Darcy實驗裝置示意圖第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日非線性滲透定律——哲才定律

地下水在較大的空隙中運動，且其流速相當大時，呈紊流運動，此時的滲流服從哲才定律此時，滲流速度與水力坡度的平方根成正比。1/2第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日二、土的毛細性1、基本概念毛細性是指水通過土的毛細孔隙在彎液面力的作用下向各個方向運動的性能。毛細現(xiàn)象：把細管插入水中，水上升至一定高度停下來毛細水受固體表面吸引力、液體表面張力和液體重力的共同作用。毛細力是在三相界面上彎液面引起的附加表面壓力。毛細管管徑越小，毛細力越大，毛細上升高度也越大。圖2毛細現(xiàn)象圖第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日2、毛細水的存在形式

a)支持毛細水——是指在地下水面支持下存在的（附著水面上的）的毛細水，隨地下水升降而升降。上升高度與水面上部的巖石孔隙性質(zhì)有關。b)懸掛毛細水——指地下水面以上，巖石細小孔隙中保留的水分。其特點是毛細水成帶狀，但與地下水面無聯(lián)系。c)孔角毛細水——顆粒與顆粒之間相互接觸，接觸點附近孔徑最小，形成孔角毛細水。多孤立存在而不形成毛細水帶，與地下水面也無關。孔角毛細水