1.7 地基土的工程分类(作业)
土力学作业讲解答案
1 3
1 3
cos 2
2
3
1 3
2
1 f
第6章 土压力
• 9、
K 0 1 sin 0.5
z z p0 f , p0 24kPa z/2
l z b b l /2 z/2 4 z / 2 p0 4 f , p0 ? b/2 b/2
z/2
M
z
M
第3章 土的渗透性及渗流
• 1、
v ki q k q vA ki
第2章 地基中的应力计算
1、方形基础,bb=4 4m,P0=100KPa,求基础中点下附加应力等于30kPa的土 层深度z=?
z z p0 z
z
l z 0.3 f , p0 b b
z
M
第2章 地基中的应力计算
2、 矩形基础l b=40 2m ,P0=100KPa, z=4m,求矩形基础中点及短边中点 下的附加应力。
土力学
肖丽萍
作业
主编
第1章 土的物理性质及工程分类
• • • • 5、解: (1)绘制颗粒级配曲线:注意横坐标为对数坐标
d (2) Cu 60 d10
d Cc 30 d10 d60
2
(3)砂类土或砾类土:
Cu 5, Cc 1 ~ 3
第1章 土的物理性质及工程分类
1牛顿 1千克 米 / 秒2
ds w
ms / Vs
wl
ms 2.7 g
土的物理性质及地基土的工程分类
第二章 土的物理性质及地基土的工程分类1. 土力学的研究对象:土土——土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。
§2-1 土的组成一、土的组成⎪⎩⎪⎨⎧孔隙中的水液气体气冰土颗粒固:::土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质,如干湿、轻重、松紧、软硬等。
这就是土的物理性质。
二、土的固体颗粒(一)土的颗粒级配1.土颗粒的大小直接决定土的性质 2.粒径——颗粒直径大小3.粒组——为了研究方便,将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。
粒组的划分:漂石 粘粒 4.颗粒级配——土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的颗粒级配。
颗粒级配的测室方法:——筛析法 比重计法 试验成果分析:①颗粒级配累积曲线(半对数坐标) 见P17 图1-10分析⎩⎨⎧级配良好不均匀粒径大小接近曲线陡级配良好不均匀粒径大小悬殊曲线平缓②不均匀系数(C u )1060u d /d C = ⎩⎨⎧<>级配不良级配良好5C 0C u u式中:d 60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d 60。
d 10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d 10。
③曲率系数(C c )6010230c d d d C ⋅=式中:d 30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30表示。
C c ——曲率系数,它描写的是累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。
C c =1~3时 级配良好 (二)土粒的矿物成分漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。
(与每岩相同) 砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。
如石英等。
粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。
粘土矿物由两种原子层构成,主要类型⎪⎩⎪⎨⎧高岭石伊利石蒙脱石粘土矿物的特点:细小、亲水性强,吸水膨胀,脱水收缩。
土的工程分类和特殊性土(工程地质课件)
结构性差, 用手扰动原 状土时极易 变软,塑性 较低的土还 有振动水析 现象
在完整的剖面中无粒状结 核体,但可能含有圆形及 亚圆形钙质结核体(如礓 结石)或贝壳等,在城镇 附近可能含有少量碎砖、 瓦片、陶瓷、铜币或朽木 等人类活动遗物
二、土的野外鉴别
细粒土的简易鉴别
土在可塑时
半 固 态 时 的 硬 塑 ~可塑态时的后捻 土 条 可 搓 成
二、盐渍土类型
按地理分布看:滨海型、冲积平原型、内陆型 按所含盐类分: 1. 氯盐型:具强烈的吸湿性导致土有很大的塑性和压缩性。
常称为湿盐土。 2. 硫酸盐型:结晶时体积膨胀,失水干燥时体积缩小,周期
性松胀变化使土的结构破坏。常称为松胀盐土。 3. 碳酸盐型:具明显碱性反应。潮湿时具很大的亲水性、塑
干强度
感和光滑度
的最小直径 (mm)
韧性
低-中 中-高 中-高 高-很高
粉粒为主,有砂感,稍 有黏性,捻面较粗糙, >3或3-2 无光泽
含砂砾,有黏性,稍有 滑腻感,捻面较光滑, 2-1 稍有光泽
粉粒较多,有黏性,稍 有 滑 腻 感 , 捻 面 较 光 滑 ,2-1 稍有光泽
无砂感,黏性大,滑腻 感强,捻面光滑,有光 <1 泽
湿土搓条情况
土条(长度不短于手 掌),手持一端不易
能搓成0.5~2mm的土条
能搓成2~3mm的土条
断裂
坚硬,类似陶器碎片,
干土的性质
用锤击方可打碎,不 用锤易击碎,用手难捏碎 用手很易捏碎
易击成粉末
二、土的野外鉴别
沉积环境
新近沉积土野外鉴别
颜色
结构性
含有物
河冲表已沟滥区漫填积层、滩塞扇、谷、的和(古山湖河河锥前、道道)洪塘泛的,、、较呈或有时带深褐灰机灰、而色质黑暗,暗较色,黄含多
地基土(岩)的工程分类定义及意义
地基土(岩)的工程分类定义及意义(岩)的工程分类定义及意义1、定义:地基土(岩)的工程分类是根据对土(岩)的工程性质最有影响的基本特征指标,把工程性质接近的土划分为一类并定以相应的名称。
2、意义:地基土(岩)的工程分类有利于工程技术人员选择正确的研究土(岩)性质的方法,对土(岩)做出合理的评价,便于统一认识交流经验。
二、地基土(岩)的工程分类作为建筑物地基的土(岩)是根据土的颗粒级配,土的塑性,土的成因和土的特殊工程性质来划分土的类型。
地基规范将地基土(岩)划分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土六大类。
(一)岩石1、定义:岩石是由一种和几种矿物组成的具有一定结构和构造的集合体。
工程作用涉及到的地质体称为岩体。
岩体为由岩石组成的岩块及在结构面切割下具有一定的结构和构造。
2、分类:(1)按饱和单轴抗压强度标准值分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩;(2)按风化程度分为风化、微风化、中风化、强风化和全风化岩石。
(二)碎石土1、定义:碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。
2、分类:碎石土根据颗粒级配和形状进一步划分为漂石、块石、卵石、圆砾和角砾。
注:定名时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。
(三)砂土1、定义:砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%,粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
2、分类:砂土按其颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
注:定名时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。
砂土是无粘性材料。
但如果砂是湿的或很湿的,水的表面张力可以使砂土产生细粘聚力,而当砂处于干燥或饱和状态时则消失。
砂是一种有利的建筑材料。
(四)粉土粉土是塑性指数Ip小于或等于10,粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。
粉土的性质介于砂土或粘性土之间。
粉土中其粒径为0.05~0.005mm的粉粒占绝大多数,水与土粒之间的作用明显地不同于粘性土和砂,主要表现粉粒的特征。
土的工程分类及各类型土的工程性质
3、黄土
1)特征与分布
黄土是第四季干旱半干旱气候条件下形成的一种性 质特殊的大陆松散沉积物。
颜色主要呈黄色、淡灰黄色或褐黄色;以粉粒为主 (多为0.05-0.01mm的粗粉粒),粒度大小均一, 黏粒含量少(一般小于10%);富含碳酸盐以及硫 酸盐、少量其他易溶盐类;孔隙比较大,一般在1.0 左右,具有肉眼可见的大孔隙;垂直节理发育;浸 湿后土体显著沉陷(称为湿陷性)。具有上述全部 特征的土即为典型黄土。上述有的特征不明显的土 称为黄土状土。两者统称为黄土类土,简称黄土。
漂石(块石)混合土 卵石(碎石)混合土
注:巨粒混合土可根据所含粗粒或细粒的含量进行细分。
砾类土的分类:
土类 砾土
粒组含量
级配Cu5,1Cc3 细粒含量<5% 级配不能同时满足
上述要求
土类名称 级配良好砾土
级配不良砾土
含细粒土砾土
5%细粒含量<15%
含细粒土砾土
细粒土质砾土
15%细粒含量 <50%
粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量的85%的土 为细砂土。
粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量的50%的土 为粉砂土。
举例:
例1:某砂土样,经筛析试验,得到各粒组含 量的百分比为:
粒径mm
>5
5~2
~0.0 75
<0.075
质量百分比 %
8
22
26
14
5、湖积土
工程特征:湖边沉积物粒粗,承载力高;远岸沉 积物粒细,性质变差;湖心沉积物主要为黏土和 淤泥软土,压缩性高,强度很低;湖泊淤塞可演 变为沼泽,沼泽沉积土为沼泽土,主要由半腐烂 的植物残体和泥炭组成,含水量极高,承载力极 低。
岩土基础知识
沙粒 0.075<d<2mm
粉粒 0.005<d<0.075mm
粘粒 d<0.005mm
同一个粒组内的土,工程性质相近。 一般而言,粗粒土的压缩性低、强 度高、渗透性大。
有棱角的土颗粒形状粗糙,不易滑 动,所组成的土强度比表面圆滑的 土更高。
自然界里的天然土,往往是由多个 粒组混合而成的。用土的粒径级配 (颗粒级配)来描述土中各粒组的 相对含量。
密度计法:适用于d<0.075mm的细颗粒
利用不同大小 的土粒在水中的 沉降速度不同来 确定小于某粒径 的土粒含量
小于某粒径之土质量百分数P(%) 10 5.0 1.0 0.5
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
200g
10
P
5.0 10g %
2.0 16g 95
1.0 18g 87
粒径级配曲线的应用
小于某粒径之土质量百分数(%) 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
特征粒径:
粗细程度:平均粒径d50 d60 —限定粒径 d10 —有效粒径 d30 —中值粒径
土颗粒是由大小不等、形状不同的矿物颗粒或岩石碎 屑按照各种不同的排列方式组合在一起,构成土的骨 架,是土中最稳定、变化最小的部分。
粒组的划分
土的颗粒级配
土粒的矿物成分
物理状态 力学特性
漂石、块石(巨粒土) d>200mm
卵石、碎石 60<d<200mm
砾粒 粗砾 20<d<60mm 细砾 2<d<20mm
有棱角的土颗粒形状粗糙,不易滑 动,所组成的土强度比表面圆滑的 土更高。
自然界里的天然土,往往是由多个 粒组混合而成的。用土的粒径级配 (颗粒级配)来描述土中各粒组的 相对含量。
地基基础土的物理性质及工程分类
单粒结构:粗颗粒土
蜂窝结构:细颗粒土(d=0.002~0.02mm)
絮状结构:海积粘土(d<0.005mm)
单粒结构
蜂窝结构
絮状结构
土的构造:
土体中各结构单元之间的关系。
分散构造 层理构造
裂隙构造
1.2 土的物理性质指标
三相图(体积-质量关系) 基本指标(3个)
粉土:粒径d>0.075mm的颗粒 含量不超过全重的50%,且塑 性指数≤10的土。
粘性土:塑性指数大于10的土。
人工填土:由人类活动堆填形 成的各类土。
根据其组成和成因分为四类:
素填土:由碎石土、砂土、粉土、粘性 土等组成的填土。 压实填土:经过压实或夯实的素填土。
杂填土:含有建筑垃圾、工业废料、 生活垃圾等杂物的填土。 冲填土:由水力冲填泥砂形成的填土。
生物风化:动植物和人类活动对岩体的 破坏作用。
土的特点
多相(固、液、气三相组成) 多孔(属非连续介质) 松散(密实度可以发生变化)
区域性(软土、黄土、膨胀土、红粘土等)
压缩性大,压缩变形历时长 强度低 透水性大
土的工程性质
物理性质 水理性质 变形性质 强度性质 化学性质
研究土性的基本方法
室内试验 原位测试 工程经验 理论分析
毛细水:位于地下水位以上,受水气界面表面张力作 用而上升。 重力水:位于地下水位以下,在自重及外力作用下可流动。
另:气态水或固态水
毛细水示意图:
土中气(气相)
非封闭气体:也称自由气体,与大气连通。
封闭气体:
对土工程性质的影响:
1、渗透性减小; 2、弹性增大;压缩性增大; 3、变形历时增加。
土力学与地基基础第一章解析
气相——空气。 ,统
1.2.1 土的固体颗粒
土的固体颗粒即为土的固相。矿物颗粒是岩石经风化 作用后形成的碎粒,粗大的土粒呈块状或粒状,细小的土 粒呈片状或粉状。土粒的大小、形状、矿物成分以及大小 搭配情况对土的物理力学情况有明显影响。 1、粒组的划分
土颗粒的大小通常用粒径表示,工程上将各种不同的 土粒按其粒径范围划分为若干粒组。 表1.1根据界限粒径200mm、20mm、2mm、0.075mm、 0.005mm把土粒分为六大粒组:漂石(块石)、卵石(碎 石)、圆粒(角粒)、砂粒、粉粒和粘粒。
(2)弱结合水 弱结合水是指强结合水以外,电场作用范围以内 的的水。也受到颗粒表面电荷所吸引成定向排列于颗 粒四周,但是电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱。 特性: 弱结合水可以从一个土粒的周围转移到另一个 土粒的周围,弱结合水可以发生变形,但不因为重力 作用而流动。弱结合水的存在是粘性土在某一含水量 范围内表现出可塑性的根本原因。 2 、自由水 自由水是指结合水膜之外的水,其性质和普通水 相同。可以分为毛细水和重力水两类。 水冻结
图1.10 含水量与干密度关系曲线
1、可以总结出如下的特性: (1)、峰值(ωop= ωp +2); (2)、击实曲线位于理论饱和曲线左侧
(3)、击实曲线的形态 2、 影响击实效果的因素 (1)、含水量的影响 (2)、击实功能的影响 (3)、不同土类和级配的影响 3、压实特性在现场填土中的应用 为了便于工地压实质量的控制,可采用压实系数λ来表示,即
(1.11) (1.12) (1.12)
同样条件下,上述几种重度在数值上有如下关系,即
(1.13)
(4)土的孔隙比和孔隙率 土中孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比,用符 号e(小数)表示,用以评价天然土层的密实程度。
《土力学》重点、难点及主要知识点
《土力学》重点、难点及主要知识点一、课程重点、难点1、土的物理性质及工程分类1.1概述、1.2土的组成、1.3土的三相比例指标、1.4无粘性土的密实度、1.5粘性土的物理性质、1.6土的击实性、1.7土的工程分类。
掌握重点:土的物理性质指标、无粘性土和粘性土的物理性质、土的击实性、土的工程分类原则难点:土的物理状态。
2、土的渗透性与渗流2.1概述、2.2土的渗透性、2.3土中二维渗流及流网简介、2.4渗透力与渗透破坏掌握重点:土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏难点:土的渗透变形。
3、土的压缩性和固结理论3.1土的压缩特性、3.2土的固结状态、3.3有效应力原理、3.4太沙基一维固结理论。
掌握重点:土的压缩性,有效应力原理难点:有效应力原理、一维固结理论4、土中应力和地基沉降计算4.1地基中的自重应力、4.2地基中的附加应力、4.3常用沉降计算方法、4.4地基沉降随时间变化规律的分析掌握重点:地基自重应力及附加应力的计算方法、不同变形阶段应力历史的沉降计算方法、地基最终沉降量计算方法、地基沉降随时间变化规律。
难点:角点法计算附加应力,分层总和法计算地基沉降量。
5、土的抗剪强度5.1土的抗剪强度理论和极限平衡条件、5.2土的剪切试验、5.3三轴压缩试验中孔隙压力系数、5.4饱和粘性土的抗剪强度、5.5应力路径在强度问题中的应用、5.6无粘性土的抗剪强度掌握重点:库仑定律的物理意义、极限平衡条件式、直剪试验测定土的抗剪强度指标、不同排水条件下测定土的抗剪强度指标的方法、剪切试验的其它方法、剪切试验方法的选用、砂土的振动液化、应力路径的概念难点:极度限平衡条件式、抗剪强度指标的选用、应力路径6、土压力6.1土压力类型和静止土压力计算、6.2朗肯土压力理论、6.3库仑土压力理论、6.4几种常见情况下土压力计算。
掌握重点:静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件、朗肯和库伦土压力理论难点:有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算7、地基极限承载力7.1地基变形和破坏类型、7.2地基的临塑荷载及临界荷载、7.3地基承载力的确定掌握重点:握地基承载力确定方法、地基变形和破坏的类型、地基临塑荷载及临界荷载确定地基承载力、根据试验方法确定地基承载力。
地基土(岩)的工程分类
)
土的 级别
土的名称
坚实 密度 开挖方法 系数f (t/m3) 及工具
Ⅳ
坚硬密实的粘性土或 黄土;含碎石卵石的 中等密实的粘性土或 黄土;粗卵石;天然 级配砂石;软泥灰岩
1.0~ 1.5
1.9
整个先用 镐、撬棍, 后用锹挖 掘,部分 用楔子及
大锤
硬质粘土;中密的页 Ⅴ~ 岩、泥灰岩、白垩土; 1.5~
18.0 ~
25.0 以上
2.7 ~ 3.3
开挖方 法及工
具
用爆破 方法开
挖
用爆破 方法开
挖
地基基础
地基基础
表3.13 土的工程分类
土的分类
土的 级别
土的名称
坚实 系数
f
密度 (t/m3)
开挖方法及 工具
一类土 (松软土)砂土、粉土、冲积砂 0.5源自Ⅰ 土层、疏松的种植土、 ~
淤泥(泥炭)
0.6
0.6 ~ 1.5
用锹、锄头 挖掘,少许
用脚蹬
二类土 (普通土)
Ⅱ
粉质粘土;潮湿的黄 土;夹有碎石、卵石 的砂;粉土混卵(碎 石);种植土、填土
0.6 ~ 0.8
1.1 ~ 1.6
用锹、锄头 挖掘,少许
用镐翻松
三类土 (坚土)
Ⅲ
软及中等密实粘土; 重粉质粘土、砾石土; 0.8 干黄土、含有碎石卵 ~ 石的黄土、粉质粘土; 1.0
压实的填土
1.75 ~ 1.9
主要用镐, 少许用锹、 锄头挖掘, 部分用撬棍
土的分类
四类土 (沙砾坚
土)
五类土 (软石)
)
土的 级别
土的名称
坚实 密度 系数 (t/m
(建筑工程管理)第八节土的工程分类
(建筑工程管理)第八节土的工程分类第八节土的工程分类壹、土的工程分类原则和体系土的工程分类是从事土的工程性质研究的重要基础理论课题。
研究制定壹个既反映我国土质条件和多年建筑经验,又尽可能靠近国际上较为通用的分类标准,且切实可行的土的工程分类,是十分重要的。
土的工程分类的目的:1.根据土类,能够大致判断土的基本工程特性,且可结合其他因素评价地基土的承载力、抗渗流和抗冲刷稳定性,在振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等;2.根据土类,能够合理确定不同上的研究内容和方法;3.当土的性质不能满足工程要求时,也需根据土类(结合工程特点)确定相应的改良和处理方法。
因此,综合性的上的工程分类应遵循以下原则:1.工程特性差异性的原则。
即分类应综合考虑土的各种主要工程特性(强度和变形特性等),用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据,从而使所划分的不同土类之间,在其各主要的工程特性方面有壹定的质的或显著的量的差别,为前提条件;2.以成因、地质年代为基础的原则。
因为土是自然历史的产物,土的工程性质受土的成因(包括形成环境)和形成年代控制。
在壹定的形成条件,且经过某些变化过程的土,必然有和之相适应的物质成分和结构以及壹定的空间分布规律和土层组合,因而决定了土的工程特性;形成年代不同,则使土的固结状态和结构强度有显著的差异。
关于土的各不同成因类型和不同堆积年代的特征和划分标准,见本节“二”及第壹章第三节;3.分类指标便于测定的原则,即采用的分类指标,要既能综合反映土的基本工程特性,又要测定方法简便。
土的工程分类体系,目前国内外主要有俩种1.建筑工程系统的分类体系——侧重于把土作为建筑地基和环境,故以原状土为基本对象。
因此,对土的分类除考虑土的组成外,很注重土的天然结构性,即土的粒问连结性质和强度。
例如我国国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)和《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)的分类;原苏联建筑法规(СНИП-15-74)的分类;美国国家公路协会(AASHO)分类以及英国基础试验规程(CP2004,1972)分类等;2.材料系统的分类体系——侧重于把土作为建筑材料,用于路堤、土坝和填土地基等工程,故以扰动土为基本对象,对土的分类之上的组成为主,不考虑土的天然结构性。
(土建施工)土的工程分类
地基岩、土的工程分类《建筑地基基础设计规范》按土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
1.岩石:指颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理裂隙的岩体。
⑴坚硬程度 岩石的坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值按表1-7分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩五类。
⑵风化程度 岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化五类。
⑶完整程度 完整程度按表1-8划分。
完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
2.碎石土的分类若土中粒径大于2mm 的颗粒含量超过全重的50%,则该土属于碎石土。
3.砂土的分类若土中粒径大于2mm 的颗粒含量不超过全重的50%、粒径大于0.075mm 的颗粒超过全重50%,则该土属于砂土。
4.粉土的分类若土的塑性指数≤10,粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重的50%,则该土属于粉土。
它的性质介于砂土和粘性土之间。
5.粘性土的分类若土的塑性指数>10,则该土属于粘性土。
砂土的分类 表1-10rk f P I PI注:分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。
粘性土的分类表1-11注:塑性指数为对应圆锥体入土深度为10mm时测定的液限计算而得。
6.人工填土人工填土是指由于人类活动而形成的堆积物。
其物质成分较杂乱,均匀性较差。
人工填土根据其物质组成和成因,可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。
素填土指的是由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。
压实填土指经过压实或夯实的素填土。
杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。
冲填土是由水力冲填泥砂形成的填土。
2.4.7特殊土1.软土:软土是指沿海的滨海相、三角洲相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土。
特点:孔隙比大(一般大于1),天然含水量高(接近或大于液限)、压缩性高和强度低的特点。
包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土等。
淤泥:天然含水量大于液限,天然孔隙比≥1.5的粘性土。
(完整版)土力学地基基础复习知识点汇总
(完整版)⼟⼒学地基基础复习知识点汇总第⼀章⼟的物理性质及⼯程分类1、⼟:是由岩⽯,经物理化学风化、剥蚀、搬运沉积,形成固体矿物、液体⽔和⽓体的⼀种集合体。
2⼟的结构:⼟颗粒之间的相互排列和联接形式。
3、单粒结构:粗矿物颗粒在⽔或空⽓中在⾃重作⽤下沉落形成的结构。
4、蜂窝状结构:颗粒间点与点接触,由于彼此之间引⼒⼤于重⼒,接触后,不再继续下沉,形成链环单位,很多链环联结起来,形成孔隙较⼤的结构。
5、絮状结构:细微粘粒⼤都呈针状或⽚状,质量极轻,在⽔中处于悬浮状态。
悬液介质发⽣变化时,⼟粒表⾯的弱结合⽔厚度减薄,粘粒互相接近,凝聚成絮状物下沉,形成孔隙较⼤的结构。
6、⼟的构造:在同⼀⼟层中的物质成分和颗粒⼤⼩等都相近的各部分间的相互关系的特征。
7、⼟的⼯程特性:压缩性⾼、强度低(特指抗剪强度)、透⽔性⼤8、⼟的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(⼟中⽔)、⽓相(⼟中⽓体)9、粒度:⼟粒的⼤⼩10 粒组:⼤⼩相近的⼟颗粒合并为⼀组11、⼟的粒径级配:⼟粒的⼤⼩及其组成情况,通常以⼟中各个粒组的相对含量,占⼟粒总质量的百分数来表⽰。
12、级配曲线形状:陡竣、⼟粒⼤⼩均匀、级配差;平缓、⼟粒⼤⼩不均匀、级配好。
13、不均匀系数:Cu=d60/d10曲率系数:Cc= d302/d10*d60d10(有效粒径)、d30、d60(限定粒径):⼩于某粒径的⼟粒含量为10%、30%和60%时所对应的粒径。
14、结合⽔:指受电分⼦吸引⼒作⽤⽽吸附于⼟粒表⾯成薄膜状的⽔。
15、⾃由⽔:⼟粒电场影响范围以外的⽔。
16、重⼒⽔:受重⼒作⽤或压⼒差作⽤能⾃由流动的⽔。
17、⽑细⽔:受⽔与空⽓界⾯的表⾯张⼒作⽤⽽存在于⼟细孔隙中的⾃由⽔。
14、⼟的重度γ:⼟单位体积的质量。
15、⼟粒⽐重(⼟粒相对密度):⼟的固体颗粒质量与同体积的4℃时纯⽔的质量之⽐。
16、含⽔率w:⼟中⽔的质量和⼟粒质量之⽐17、⼟的孔隙⽐e:⼟的孔隙体积与⼟的颗粒体积之⽐18、⼟的孔隙率n:⼟的孔隙体积与⼟的总体积之⽐19、饱和度Sr:⼟中被⽔充满的孔隙体积与孔隙总体积之⽐20、⼲密度ρd :单位⼟体体积⼲⼟中固体颗粒部分的质量21、⼟的饱和密度ρsat:⼟孔隙中充满⽔时的单位⼟体体积质量22、⼟的密实度:单位体积⼟中固体颗粒的含量。
土力学地基基础土的物理性质及工程分类
3 土中气体
土的固体颗粒之间存在孔隙,没有 被水填充的部分为土的气体组成。土中 气体主要分为两类: (1)自由气体:与大气相通,土层受压 时会逸出,一般对工程无影响。 (2)封闭气泡:与大气隔绝,一般存在 于黏土中,土层受压时,封闭气泡缩小, 卸荷时气泡又膨胀,形成有弹性的“橡 皮土”,使土体压实困难,渗透性降低。
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第三节 土的物理性质指标
土的三相分布草图:固相集中于下部, 液相居中部,气相集中于上部,以适当比 例画成的一个草图,左侧标出各相的质量, 右侧注明各相的体积。如下图所示:
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第三节 土的物理性质指标
1 土的三项基本物理性质指标 2 反映土的松密程度的指标 3 反映土中含水程度的指标 4 特定条件下土的密度(重度)
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4 特定条件下土的密度(重度)
(3)土的有效重度(浮重度)ϒ ’ ①物理意义
土的有效重度(浮重度)ϒ ’ :地下水位以 下,土体单位体积所受的重力,再扣除浮力的 部分。 ②表达式
式中ϒw为水的重度,可取10kN/m3。 ③常见值
ϒ’ =8~13kN/m3。
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土的物理性质指标汇总
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1 土的三项基本物理性质指标
(1)土的密度ρ和土的重度ϒ ①物理意义
土的密度ρ:单位体积土的质量,g/cm3。 土的重度ϒ:单位体积土所受的重力,即ϒ = ρg = 9.8ρ ≈ 10 ρ,kN/m3。 ②表达式
③常见值 ρ =1.6~2.2 g/cm3, ϒ=16~22kN/m3。
土的结构一般分为下列三种 ①单粒结构:粗粒土(卵石、砂土等)在沉积 过程中,每个颗粒在自重作用下单独下沉达到 稳定状态。 ②蜂窝结构:土颗粒较细(粒径小于0.02mm) 时,在水中单个下沉,碰到已沉积的土粒,由 于土粒之间的分子引力大于土粒自重,使得下 沉的土粒被吸引而不再下沉。一粒粒依次被吸 引,形成很大孔隙的蜂窝状结构。
地基土的分类
第一章土的组成及结构分类土的分类是工程地质学中重要的基础理论课题。
对种类繁多、性质各异的土,按一定的原则进行分门别类,以便合理的选择研究内容和方法,针对不同工程建筑的要求,对不同的土给以正确的评价,为合理利用和改造格雷土提供客观实际的依据。
因此,在各类工程地质勘察中,都应该把研究区域内的各种土进行分类,并反映在工程地质平面图和剖面图上,作为设计施工和分析研究的依据。
第一节巨粒土的分类一、试样中巨粒组质量多于总质量的50%的土称巨粒土;二、试样中巨粒组质量为总质量的15~50%的土称巨粒混合土;三、试样中巨粒组质量少于总质量的15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。
注:当散布在土内的巨粒,其体积对土的总体性状有影响时,可不扣除巨粒,按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名,并应予以注明。
表1-1第二节砂土和砾土的分类一、类砂类土的分类二、砂土的分类土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重25~50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%三、砾土的分类a、试样中砾粒组质量多于总压量的50%的土称砾类土;b、试样中砾粒组质量少于或等于总质量的50%的土称砂类土表1-3第三节细粒土分类一、细粒土应按下列规定划分:1、试样中粗粒组质量少于总质量的25%的土称细粒土。
2、试样中粗粒组质量为总质量的25%~50%的土称含粗粒的细粒土。
3、试样中含部分有机质的土称有机质土。
4、试样中细粒组质量多于或等于总质量的50%的土称细粒土。
当采用塑性图确定细粒土的类别时,细粒土分类如下图:5、含粗粒的细粒土应按以上表3-3和表3-4划分。
并根据所含粗粒类别,依据下列规定分类:a、粗粒中砾粒占优势,称含砾细粒土,应在细粒土代号后缀以代号G,如CHG、CLG、MHG、MLG等b、粗粒中砂粒占优势,称含砂细粒土,应在细粒土代号后缀以代号S,台CHS、CLS、MHS、MLS等。
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漂石、块石土
12 地基基础工程------建筑工程学院
卵石、碎石土
13 地基基础工程------建筑工程学院
圆砾、角砾土
14 地基基础工程------建筑工程学院
碎石土的密实度—野外鉴别方法
碎石土的野外鉴别方法
15 地基基础工程------建筑工程学院
3 砂土---粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%,
而粒径大于0.075的颗粒超过全重的50%土。
密实与中密状态的砾砂、粗砂、中砂为优良地基,稍密状 态的砾砂、粗砂中砂为良好地基 密实状态的粉砂与细砂为良好地基,疏松状态时为不良地基
16 地基基础工程------建筑工程学院
17 地基基础工程------建筑工程学院
4.膨胀土
--- 粘粒成分主要由亲水性粘土矿物(以蒙脱石和 伊里石为主)所组成的粘性土,在环境的温度和湿 失水收缩的特性。
度变化时,可产生强烈的胀缩变形,具有吸水膨胀、
22 地基基础工程------建筑工程学院
5.多年冻土
--- 土的温度等于或低于摄氏零度,含有固态水且
这种状态在自然界连续
保持三年或三年以上的土。 自然条件改变时,产生冻胀、融陷、热融滑塌.
6.混合土
--- 主要由级配不连续的粘粒、粉粒、砾粒和巨粒 组组成。
7.盐渍土
--- 易溶盐含量大于0.5%,且具有吸湿、松胀等
特性的土。
8.污染土
--- 由于外来的致污物质侵入土体而改变了原生性
状的土。
地基基础工程------建筑工程学院
23
1.7.2 按土开挖难易程度分类
1、土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加, 虽经振动夯实,仍然不能完全复原。 土的可松性用可松性系数表示,即
V2 Ks V1
式中
V3 K V1
' s
KS、KS′——土的最初、最终可松性系数; V1——土在天然状态下的体积,m3; V2——土挖出后在松散状态下的体积,m3; V3——土经压(夯)实后的体积,m3。
24
地基基础工程------建筑工程学院
1.7.2 按土开挖难易程度分类
土的最初可松性系数 KS 是计算车辆装运土方
21
淤泥质土:天然孔隙比小于 1.5但大于等于1.0的粘性土。 地基基础工程------建筑工程学院
2.湿陷性土
--- 土体被水浸湿时产生湿陷变形的土。在陕西省 多见湿陷性黄土。
3.红粘土
--- 碳酸盐岩系出露的岩石,经红土化作用形成并
覆盖于基岩上的棕红、褐黄等色的高塑性粘土。含 水量小时强度高压缩性低。一般上硬下软。
4 粉土---粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指
数Ip≤10的土。 粉土性质介于砂土和黏性土之间。 密实粉土为良好地基。饱和稍密的粉土,地震时易液化,为 不良地基。
18 地基基础工程------建筑工程学院
5 粘性土---塑性指数Ip>10的土。
粉质粘土:塑性指数10<Ip<17
1.8 地基土筑工程学院
Page 2
1.7 地基土的工程分类 依据: 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
判断土(岩)的工程特性
目的:
评价土作为建筑材料的适宜性
确定地基的承载力
作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、 粉土、粘性土和人工填土。
粘土:塑性指数Ip>17
19 地基基础工程------建筑工程学院
6 人工填土---人类活动堆填而成的土,成分杂乱,均匀性差
素填土:由碎石、砂或粉土、粘性土等一种或几种材料组成
的其中不含杂质或含杂质很少。按主要组成物质分为碎石素
填土、砂性素土、粉性素填土及粘性填土。经分层压实后称 为压实填土。 杂填土:含大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的 填土。按组成物质成分和特征分为建筑垃圾土、工业废料土 及生活垃圾土。 冲填土:由水力冲填泥砂形成的填土。
3 地基基础工程------建筑工程学院
1.7.1 按规范分类
岩浆岩 按成因分类 沉积岩 变质岩 按坚硬程度分类
坚硬程度类别 饱和单轴抗压强度 标准值frk(MPa) 坚硬岩 frk>60 较硬岩 60≥frk>30
1. 岩石
微风化岩
按风化程度分
中风化岩 强风化岩 全风化岩
较软岩 30≥frk>15
地基基础工程
第一章 岩土的基本知识
广东工程职业技术学院 建筑工程学院
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内容提要
1.1 岩石(略)
1.2 土的形成与组成
内 容 提 要
1.3 土的结构和构造 1.4 土的三相组成(土颗粒、水、空气)
1.5 土的物理性质指标(密度、孔隙比、含水量等)
1.6 土的物理状态指标(密实度、稠度等) 1.7 土的工程分类(碎石土、砂土、粘性土等)
20 地基基础工程------建筑工程学院
特殊岩土
定义:特定地理环境或人为条件下形成的特殊性质的土。 分布一般具有明显的区域性。 分类:软土、湿陷性土、红粘土、膨胀土、多年 冻土、 混合土、盐渍土、污染土等。
1. 软土
特点:孔隙比大、天然含水量高、压缩性高、强度低 种类:淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土 淤泥:在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形 成,天然含水量大于液限,天然孔隙比大于等于1.5的粘性土。
软岩 15≥frk>5
极软岩 frk≤5
按完整程度分类
完整程度等级 完整性指数 完整 >0.75 较完整 0.75~0.56 较破碎 0.55~0.35 破碎 0.35~0.15 极破碎 <0.15
4 地基基础工程------建筑工程学院
注:完整性完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
5 地基基础工程------建筑工程学院
体积及挖土机械的主要参数;
土的最终可松性系数 Ks’是计算填方所需挖土
工程量的主要参数。
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例题(作业)
6 地基基础工程------建筑工程学院
7 地基基础工程------建筑工程学院
8 地基基础工程------建筑工程学院
9 地基基础工程------建筑工程学院
10 地基基础工程------建筑工程学院
2 碎石土—粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土
碎石土一般强度高、压缩性小、渗透性大,为优良的地基