第一節(jié)土的物理性質(zhì)

1、第一章：土的組成,§1-1　概述一、 工程地質(zhì)基礎(chǔ)知識：（一）土與巖石的概念1、土：是巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積作用形成的第四紀沉積物。2、巖石：造巖礦物集合體3、基巖：地殼的巖石。4、覆蓋土：覆蓋于基巖上的各類土的總稱。（二）風(fēng)化概念 物理和化學(xué)風(fēng)化（三）不同成因形成的土殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、湖積土、海積土、風(fēng)積土和冰積土,,二、三相體系1.固相：土顆粒2.液相：土中水3.氣相：土中

2、氣三、土的特點：1.聯(lián)結(jié)強度弱2.孔隙多，透水性強3.土的壓縮變形大、承載力低4.土的種類多、性質(zhì)變化大,§1-2　土的固體顆粒,§1-2-1土的粒度成分（一）土的粒度成分1.粒度、粒組（1）粒徑：土粒外接圓直徑（2）粒組：按適當(dāng)?shù)牧椒秶?、性質(zhì)相近劃分的組別。（3）六大粒組的劃分：漂石（塊石）、卵石（碎石）、圓粒（角粒）、砂粒、粉粒、粘粒。詳見書P12。,,,2.土的顆粒分析(也稱粒度成分）：土

3、中各個粒組的相對含量。（1）實驗方法：A.篩分法：適于粒徑小于等于60ｍｍ大于0.075ｍｍ的顆粒。B.沉降分析法（顆分法） ：包括比重計法和移液管法。適于粒徑小于0.075ｍｍ的顆粒。 （2）表示方法：A.表格法B.繪圖法：級配曲線,,,3.級配曲線的特性：（1）定性分析：曲線越陡，粒徑大小相差不多，土顆粒較均勻，級配不良。曲線越緩，粒徑大小相差多，土顆粒不均勻，級配良好。（2）定量分析指標(biāo)：界限粒徑：劃分粒組的分界尺

4、寸。A.不均勻系數(shù)CU ： CU=d60/ d10標(biāo)準：CU>10，級配良好；CU<5，級配不良。B.曲率系數(shù)CC ： CC=（d30 ）2/ d10 d60標(biāo)準：CU ≥ 5且 CC=1-3 ，級配良好。（3）應(yīng)用：填方工程為獲得較大密實度，從而提高地基承載力和穩(wěn)定性，減少壓縮量，應(yīng)采用級配良好的土。,,§1-3土中水和氣§1-3-1土中水 粘土顆粒表面帶有負電荷（一）結(jié)合水

5、（吸附水） 指受電分子引力吸附于土粒表面的水。,,1.強結(jié)合水（吸著水）緊靠土粒表面的結(jié)合水膜，為固定層中的水。特性：沒有溶解鹽的能力，不能傳遞靜水壓力，只有吸熱變成蒸汽時才能移動，性質(zhì)接近于固體。粘性土僅含強結(jié)合水時，呈固體狀態(tài)。,,2.弱結(jié)合水（薄膜水） 緊靠強結(jié)合水的外圍而形成的結(jié)合水膜，為擴散層中的水。特性：不能傳遞靜水壓力，較厚的結(jié)合水膜能向鄰近較薄的水膜移動，性質(zhì)接近于固體。粘性土含較多弱結(jié)合水

6、時，土具有可塑性，對粘性土性質(zhì)影響很大。（二）自由水 存在于土粒表面電場影響范圍以外的水。特性：性質(zhì)和正常水一樣，能傳遞靜水壓力，有溶解能力。,,1.重力水：存在于地下水位以下透水層中的地下水，對土粒有浮力作用。對基坑開挖及地下工程建設(shè)有不利影響。2.毛細水：存在于地下水位以上透水層中的地下水，分為毛細上升水（與地下水相連，幾乎充滿了全部孔隙）、毛細網(wǎng)狀水（位于中部，地下水位下降時存在于較細孔隙中）和毛細懸掛水（與地下水無

7、直接聯(lián)系，是地表水滲入形成的，懸掛在土顆粒之間）。,,毛細壓力（假粘聚力）：沿著毛細彎液面的切線方向迫使相鄰?fù)亮D緊的壓力。土在侵水及完全干燥條件下不存在。對建筑防潮、凍脹、鹽漬土形成有重要影響。,,§1-3-2 土中氣1.與大氣連通的氣體：外力作用下，極易排出，對土的性質(zhì)影響不大。2.與大氣隔絕的封閉氣泡：外力作用下，封閉氣泡易溶于水，外力卸除后，溶解的氣泡又重新釋放出來，迫使土的彈性增加，透水性減小。對土的性質(zhì)影響

8、較大。對于淤泥和泥炭等有機質(zhì)（動植物殘?。┩粒捎谖⑸锏姆纸庾饔?，在土中積蓄了硫化氫、甲烷等可燃氣體，使土層在自重作用下長期得不到密實，易形成高壓縮性土層，所以應(yīng)控制地基土的有機質(zhì)含量。,,§1-5土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 一、結(jié)構(gòu) 指土在生成過程中所形成的土?？臻g排列及聯(lián)結(jié)形式。 1.單粒結(jié)構(gòu)：粗大顆粒在水中或空氣中下沉而形成的，土粒間沒有聯(lián)結(jié)或聯(lián)結(jié)非常微弱。為碎石及砂粒的結(jié)構(gòu)特征。密實狀態(tài)為良好天然地基。,,,

9、2.蜂窩結(jié)構(gòu)：當(dāng)土粒間的分子引力大于土的重力時，土粒下沉受阻，逐漸形成鏈環(huán)狀單元，多個鏈環(huán)連起來，便形成大孔隙的蜂窩結(jié)構(gòu)。為粉粒的結(jié)構(gòu)特征。在較高水平荷載和動力荷載作用下，將破壞其結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致嚴重地基沉降。,,,3.絮狀結(jié)構(gòu)：對粘?；蚰z粒，其重力很小，不因自重而下沉，長期懸浮在水中，形成二級蜂窩結(jié)構(gòu)。土粒間聯(lián)結(jié)強度隨固結(jié)作用和膠結(jié)作用而增強，為粘粒的結(jié)構(gòu)特征。,,,,（二）土的構(gòu)造：指同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小都相近的各部分之間的相互