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文檔簡(jiǎn)介
第一章土的物質(zhì)組成土是由固體相、液體相、氣體相組成的三相體系。固體相指土中的礦物顆粒,簡(jiǎn)稱土粒。它構(gòu)成土的骨架,稱為土骨架。液體相由水溶液組成,可分為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水等。氣體相由空氣和其它氣體構(gòu)成。第一節(jié)土的顆粒級(jí)配(粒度成分)
一、粒組的劃分土粒的大小通常以粒徑表示,以mm為單位。土粒按粒徑大小分為若干組別,稱為粒組。粒組就是一定的粒徑區(qū)段,以毫米表示。粒組的劃分的原則符合粒徑變化所引起的質(zhì)的變化規(guī)律,即每個(gè)粒組的成分與性質(zhì)無質(zhì)的變化,具相同或相似的成分與性質(zhì);與粒組的分析技術(shù)條件相適應(yīng),即不同大小的土??刹捎貌煌倪m用方法進(jìn)行分析;粒組界限值力求服從簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)規(guī)律。表1-1土的粒組劃分方案
粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍(mm)分析方法主要特征巨粒漂石(塊石)粒d>200直接測(cè)定透水性很大,壓縮性極小,顆粒間無粘結(jié),無毛細(xì)性。卵石(碎石)粒60<d≤200粗粒礫粒粗礫20<d≤60篩
分
法透水性大,壓縮性小,無粘性,有一定毛細(xì)性。細(xì)礫2<d≤20砂粒粗砂0.5<d≤2中砂0.25<d≤0.5細(xì)砂0.075<d≤0.25細(xì)粒粉粒0.005<d≤0.075靜水沉降原理透水性小,壓縮性中等,毛細(xì)上升高度大,微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱,壓縮性變化大,具粘性和可塑性。二、顆粒級(jí)配的測(cè)定土的顆粒級(jí)配是指土中各粒組的相對(duì)百分含量,通常用各粒組占土??傎|(zhì)量(干土質(zhì)量)的百分?jǐn)?shù)表示,也稱為土的粒度成分。粗粒土指以礫石和砂粒為主的土,又稱為無粘性土。細(xì)粒土指以粉粒、粘粒和膠粒為主的土,又稱為粘性土。篩分法(適用于礫石類和砂類土,d>0.75mm)靜水沉降分析法(適用于粉土和粘性土,d<0.75mm)(虹吸比重瓶法、移液管法、比重計(jì)法)Stokes公式式中:V—土粒的沉降速度,cm/s;d—土粒直徑,mm;(等效直徑)ρs—土粒密度,g/cm3;ρw—水的比重,g/cm3;η—水的動(dòng)力粘滯系數(shù),10-6kPa?s;g—重力加速度,cm/s2“等效直徑”是指土粒沉降速度與某一粒徑的球形顆粒的沉降速度相等,那么這球形顆粒的直徑即為該土粒的直徑。三、顆粒級(jí)配的表示方法表格法是將分析資料(各粒組的百分含量或小于某粒徑的累積百分含量)填在已制好的表格內(nèi)。表1-2顆粒分析成果表土樣編號(hào)粒組(mm)百分含量>22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.005<0.005128101520101721040251510351020152030顆粒級(jí)配累積曲線(圖解法)橫坐標(biāo)采用對(duì)數(shù)坐標(biāo),表示土顆粒直徑,單位mm;縱坐標(biāo)為小于某粒徑土的累積含量,用百分比表示。土的粗細(xì)常用平均粒徑(mm)d50表示,d50指土中大于或小于此粒徑的土粒含量均占50。特征粒徑d10—有效粒徑(de);d50—平均粒徑;d30、d60—限制粒徑。顆粒級(jí)配累積曲線土的不均勻系數(shù)CuCu=d60/d10Cu<5的土視為級(jí)配不良的均粒土,而Cu>5的土稱為級(jí)配良好的非均粒土。土的曲率系數(shù)CcCc=1~3時(shí),為級(jí)配連續(xù);Cc<1或Cc>3時(shí),級(jí)配不連續(xù)。四、土按顆粒級(jí)配的分類粗粒土:土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量超過全部質(zhì)量的50%。細(xì)粒土:土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量小于全部質(zhì)量的50%?!稁r土工程勘察規(guī)范》中的分類法:將粒徑>2mm的質(zhì)量超過50%的稱為碎石土;將粒徑>2mm的質(zhì)量小于50%而大于0.075mm的質(zhì)量超過50%的稱為砂土;將大于0.075mm的質(zhì)量小于50%的定為粉土或粘性土。碎石土、砂土和粉土又稱為無粘性土。粘土礦物無定形氧化物膠體可溶鹽土的礦物成分原生礦物石英、長(zhǎng)石、云母等次生礦物有機(jī)質(zhì)第二節(jié)土的礦物成分一、土中礦物類型及特性原生刷礦物是巖錫石經(jīng)晴物理缸風(fēng)化夏破碎蹈但成羅分沒歌有發(fā)亂生變?cè)敾沫h(huán)礦物壘碎屑幅。原生研礦物顆粒具一般飾都較盯粗大爭(zhēng),它仇們主要婚存在莊于卵更、礫攝、砂奇、粉能各粒臣組中。次生蜓礦物是原伐生礦舉物在扔一定樂氣候柄條件卻下經(jīng)廁化學(xué)粱風(fēng)化傻作用廊,使尋其進(jìn)痕一步謝分解皇而形唱成一忍些顆幣粒更腸細(xì)小聾的新糾礦物材。粘土幻玉礦物桃是主幕要的承次生扛礦物,是組蹦成粘梨粒的辰主要們礦物峰成分雅。粘土榮礦物鄭中分湊布較鮮廣且惰對(duì)土寇性質(zhì)趣影響捕較大忠的是蒙脫側(cè)石、漂高嶺校石和橫伊利強(qiáng)石(或堪水云仁母)畢三種偽。粘土園礦物已的類咐型高嶺謝石晶層神之間笨連結(jié)流牢固欠,水徹不能忘自由焦?jié)B入冷,故葬其親雷水性變差,馬可塑詞性低即,脹曲縮性會(huì)弱;蒙脫薦石則反襲之,拼晶胞恨之間鳳連結(jié)哪微弱她,活遣動(dòng)自搖由,肝親水趁性強(qiáng)召,脹韻縮性慚亦強(qiáng)遲;伊利辛石(帥水云碌母)的性纏質(zhì)介語于二賠者之危間。二、隨礦物說成分霉與粒罵組之足間的話關(guān)系粒徑船大于驕0.催07倍5m桑m的衣各粒貌組,等均由嗓原生件礦物軋所構(gòu)技成,其從中漂只石???、卵概石粒負(fù)、礫岡粒,蹈其粒功徑往藍(lán)往大栽于礦步物顆擇粒,察多數(shù)歡是由像母巖塵碎屑蔑構(gòu)成換,一錫般具僻有的手多礦優(yōu)物結(jié)冷構(gòu),砂粒毀與原帽生礦寺物顆皮粒大照小近鵲似,殺往往霧是由紙單礦串物組北成,勒以石時(shí)英最牧為??鹨姟7哿Zw組由演原生齊礦物借與次隔生礦稍物混潔合組極成,其屯中以收石英芽為主蔑,其躍次為兇高嶺金石及筆難溶詢鹽。粘粒愧組主舉要由災(zāi)不可涉溶性闊次生酒礦物桐與腐潑植質(zhì)淋組成,有僅時(shí)也汪含難波溶鹽恭,其磚中粘問土礦近物是層最常讓見的簡(jiǎn)礦物撈。第三扒節(jié)沃土徹中的吧水一、缺土中伸水的怠類型按與特捷性土中的水礦物成分水結(jié)合水重力水毛細(xì)水結(jié)晶水孔隙水自由水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水二、鵝土粒跨與水音的相底互作稱用1、土粒農(nóng)的比轉(zhuǎn)表面餓積定義斜單位闖質(zhì)量接或單扯位體鋒積土吃顆粒呆所擁咳有的心表面幣積稱土為比編表面濁積。龜即2、衰粘粒環(huán)的帶有電性播質(zhì)土中能的粘高土顆女粒在閱電場(chǎng)扮中向冠陽極蘭泳動(dòng)瞞的現(xiàn)殊象稱昌為電泳。而豪土中適的液騰體滲平向陰魚極,悉稱為電滲。這巖兩種痕現(xiàn)象炊是同條時(shí)發(fā)耳生的團(tuán),稱帳為電動(dòng)賀現(xiàn)象。粘粒優(yōu)表面懇產(chǎn)生母電荷晌的原片因:1、膨選擇洽性吸膜附;押2、爛表面職分子浩的離畢解;畢3、滑同晶御替換3、瓦粘粒鐮雙電形層顆粒宵表面擺的負(fù)巖電荷院構(gòu)成概電場(chǎng)齡的內(nèi)兆層(決確定電崗位層顛)。水壁中被堡吸引冒在顆偉粒表瀉面的絮陽離僑子和箱定向懸排列值的水榆分子設(shè)構(gòu)成服電場(chǎng)菌的外壩層(反存離子綠層)。合賺稱雙電欄層。受顆波粒表燙面電田場(chǎng)作幼用力絹吸引枯而包者圍在爪顆粒足周圍說,不職傳遞很靜水越壓力寧不能商任意竭流動(dòng)冶的水牽,稱薦為結(jié)合太水。從水卡分子芒的角框度講莖,雙術(shù)電層潔的外誰層就囑是結(jié)鋤合水膜層。結(jié)合水弱結(jié)合水:是一種粘滯水膜,是粘性土在一定含水量范圍內(nèi)具可塑性的原因強(qiáng)結(jié)合水:性質(zhì)接近與固體,具蠕變性,略高于100℃可蒸發(fā)反離子層第四糞節(jié)鏈土墓的結(jié)沖構(gòu)土的才結(jié)構(gòu)是指抬組成搶土的少土粒怖大小律、形姿狀、務(wù)表面觸特征嫌,土染粒間贊的連揚(yáng)結(jié)關(guān)循系和醫(yī)土粒施的排汁列情匪況,車其中吊包括康顆粒熔或集邀合體曬間的快距離太、孔主隙大披小及潛其分寸布特縮慧點(diǎn)。一、巴土粒秒間的半連結(jié)撫關(guān)系1.接觸碑連結(jié),是企指顆店粒之村間的駝直接禁接觸刷,接仆觸點(diǎn)同上的剃連結(jié)朵強(qiáng)度未主要缸來源胖于外功加壓杜力所裳帶來研的有刑效接剖觸壓詳力。徹這種稼連結(jié)跟方式堡在砂草土、遙粉土扯中或艦近代無沉積輝土中鼠普遍腔存在息。2.膠結(jié)溪連結(jié),是苗指顆頸粒之齊間存哭在著傍許多逆膠結(jié)時(shí)物質(zhì)攜,將已顆粒線膠結(jié)濤連結(jié)鳳在一擾起。3.結(jié)合請(qǐng)水連您結(jié),是構(gòu)指通砌過結(jié)劑合水溫膜而躺將相譽(yù)鄰?fù)羺^(qū)粒連耕結(jié)起神來的膠連結(jié)握形式技,又雜叫水甲膠連哥結(jié),創(chuàng)這種寇連結(jié)斷在一風(fēng)般粘脹性土厲中普套遍存已在。4.冰連胡結(jié)二、勒土的劑結(jié)構(gòu)悲類型(一董)巨貢粒土病與粗梢粒土度的結(jié)擊構(gòu)類銹型粗粒耳土的遼結(jié)構(gòu)驢主要即為單粒貢結(jié)構(gòu)。根世據(jù)顆掘粒間怨的排泳列接證觸關(guān)雁系可址分為松散箱結(jié)構(gòu)和密實(shí)曉結(jié)構(gòu)。由于據(jù)粗、輔細(xì)顆詠粒含濾量的虹不同稿,有粗石幫狀結(jié)柏構(gòu)和假斑恭狀結(jié)男構(gòu)兩種凝不同信的結(jié)炊構(gòu)形揪態(tài)。粗石佩狀結(jié)監(jiān)構(gòu)的土蒸具有粒較高企的強(qiáng)末度,訂而其款透水非性則集取決眼于粒漿間孔釀隙的努充填歸程度脈及充增填物易的性拳質(zhì)。假斑跨狀結(jié)拼構(gòu)土的失性質(zhì)斜主要抽取決擦于組遺成土扔的細(xì)僵粒物館質(zhì)的賄特點(diǎn)辨。(二清)細(xì)輩粒土綁的結(jié)蟻構(gòu)類播型細(xì)粒銜土顆懸粒細(xì)仆小,裹細(xì)粒專土一香般為團(tuán)聚耍結(jié)構(gòu)(海虹綿狀倒結(jié)構(gòu)決或蜂鹽窩狀禽結(jié)構(gòu)崗)。細(xì)粒尖土的懸團(tuán)聚化結(jié)構(gòu)消按土軟粒均喬勻與尊否可走分為籌均粒序和非腥均粒俗兩種扣類型柄。均粒榨團(tuán)聚胃結(jié)構(gòu)又分檔為蜂爐窩狀在和絮弱狀結(jié)嘴構(gòu)。非均遣粒團(tuán)粥聚結(jié)硬構(gòu)是由紗粉粒桿和砂蝕粒之濕間充鉗滿粘蹈粒團(tuán)遇聚體團(tuán)所形蝦成的帶結(jié)構(gòu)國。三、轎粘性毯土的繁靈敏塌度和稀觸變境性土的猛靈敏訴度:以伏同一粉種土惑的原住狀土頸強(qiáng)度藏與經(jīng)茫過重拐塑(孔含水景量不煮變、搭土的怒結(jié)構(gòu)閱徹底回破壞冶)后盼的強(qiáng)票度之膜比。土的浙觸變果性:當(dāng)缺擾動(dòng)蕩停止農(nóng)后,煎飽和嘗粘性摩土的洋抗剪吵強(qiáng)度慶隨時(shí)削間而尤逐漸響增大梯的性襖質(zhì)。實(shí)驗(yàn)賴安排實(shí)驗(yàn)絹A娃組燙B組允地點(diǎn)1浸10攪月1簡(jiǎn)3號(hào)晝3-府4陶10丙月1肚4號(hào)俱7-借8劣水-簡(jiǎn)11病12酸10甘月2伸7號(hào)間3-蜂4根10雄月2奸8號(hào)仇7-恰8到水-示11北13富11擊月3中號(hào)3隙-4棉11逆月4明號(hào)7個(gè)-8
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