土力学课件--第一章土的物理性质和工程分类 (2)
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土力学第一章
Cu愈大，表示土粒愈不均 匀。工程上把Cu＜5的土视 为级配不良的土；
2021/8/2
同时满足Cu≥5和Cc=1～3时， 定名为良好级配土
6
颗粒粒径级配曲线
纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐 标表示土粒的粒径(对数坐标）
2021/8/2
7
2.土粒的矿物成分
矿物成分取决于母岩的矿物成分和风化作用
m s
m s
测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒
精燃烧法
2021/8/2
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m ms mw Vs Vw Va
VV
三、换算指标
质量m 气 水
土粒
体积V 1.孔隙比e和孔隙率n 孔隙比e ：土中孔隙体积与 土粒体积之比
e Vv Vs
孔隙率n ：土中孔隙体积与总体积之比，以百 分数表示
n Vv 100% V
2021/8/2
14
§1.2 土的物理性质指标
一、土的三相图
质量m
体积V
气
Vw Va Vv
mw
水
二、直接测定指标 1.土的密度ρ：单位体积土的质
量 m ms mw
V Vs VwVa
m
Vs V
ms
土粒
特殊情况下土的密度ρd, ρsat,
ρ’
实验方法：环刀法
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工程中常用重度来表示单位体积土的重力
质量极轻，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔
隙较大的絮状结构
2021/8/2
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五、土的构造
土的构造是指土体中各结构单元之间的关 系。
1.层理构造：土粒在沉积过程中,由于不同阶段沉积的
物质成分、颗粒大小或颜色不同,而沿竖向呈现出成层 特征
土力学与地基基础第一章
表1.3 砂土密实度的评定
1.5 粘性土的稠度
1.5.1 界限含水量
粘性土的土粒很细，单位体积的颗粒总表面积较大， 土粒表面与水相互作用的能力较强，土粒间存在粘结力。 稠度就是指土的软硬程度，是粘性土最主要的物理状态 特征。当含水量较大时，土粒被自由水所隔开，表现为 浆液状；随着含水量的减少，土浆变稠，逐渐变为可塑 状态，这时土中水主要表现为弱结合水；含水率再减少， 土就变为半固态；当土中主要含强结合水时，土处于固 体状态，如图1.4所示。
图1.5 土的结构
2、土的颗粒级配 对于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（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土 的颗粒级配。 (1)土的颗粒级配测定方法 ①筛分法----适用于粒径小于等于60mm而大于0.075mm ②比重瓶法-----适用于粒径小于0.075mm (2)颗粒级配表达方式
(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。
(1.14)
土中孔隙体积与土的总体积的比值称为孔隙率，用 符号n表示。
(1.15)
(5)饱和度 土中水的体积与孔隙体积之比称为饱和度，用符 号Sr表示。反映土体的潮湿程度。
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
1.5 粘性土的稠度
1.5.1 界限含水量
粘性土的土粒很细，单位体积的颗粒总表面积较大， 土粒表面与水相互作用的能力较强，土粒间存在粘结力。 稠度就是指土的软硬程度，是粘性土最主要的物理状态 特征。当含水量较大时，土粒被自由水所隔开，表现为 浆液状；随着含水量的减少，土浆变稠，逐渐变为可塑 状态，这时土中水主要表现为弱结合水；含水率再减少， 土就变为半固态；当土中主要含强结合水时，土处于固 体状态，如图1.4所示。
图1.5 土的结构
2、土的颗粒级配 对于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（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土 的颗粒级配。 (1)土的颗粒级配测定方法 ①筛分法----适用于粒径小于等于60mm而大于0.075mm ②比重瓶法-----适用于粒径小于0.075mm (2)颗粒级配表达方式
(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。
(1.14)
土中孔隙体积与土的总体积的比值称为孔隙率，用 符号n表示。
(1.15)
(5)饱和度 土中水的体积与孔隙体积之比称为饱和度，用符 号Sr表示。反映土体的潮湿程度。
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
土力学课件--第一章土的物理性质和工程分类
2~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.1~0.05
易透水，当混入云母等杂质时透水性减 小，而压缩性增加，无粘性，遇水不膨 胀，干燥时松散；毛细水上升高度不大， 但随粒径变小而增大
粉粒
粗 细
0.05~0.01
透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小， 干时稍有收缩；毛细水上升高度较大较
0.01~0.005 快，极易出现冻胀现象
5 2 0.5 0.25
0.05 0.005 0.002
8/5/2019
土力学课件
§1.2 土的三相组成
（三）颗粒大小分析试验 测定土中各粒组颗粒质量所占该土总质量的百分数，确定粒径分布范围的试 验称为土的颗粒大小分析试验。
常用的方法：筛分法：粒径>0.075mm 密度计法：粒径<0.075mm 联合测定：既有粒径< 0.075mm， 又有粒径 >0.075mm
8/5/2019
土力学课件
§1.2 土的三相组成
8/5/2019
图 土的颗粒土级力配学曲课件线
§1.2 土的三相组成
二、土的液相 （一）结合水
强结合水性质接近于固体，冰点很低，沸点较高，且不能传递压力。 弱结合水也称为薄膜水，不能传递压力，也不能在孔隙水中自由流动 ，但它可以因电场引力的作用从水膜厚的地方向水膜薄的地方转移。由于 它的存在，使土具有塑性、粘性、影响土的压缩性和强度，并使土的透水 性变小。
8/5/2019
土力学课件
第1章 土的物理性质及工程分类
本章主要内容
• 1.1 土的生成
• 1.2 土的三相组成
• 1.3 土的结构、构造
• 1.4 土的三相物理性质指标的测定及计算
• 1.5 无粘性土的特性
土力学 全套课件
图1.2 水分子与矿物颗粒的关系 (a)土粒表面的结合水膜 (b)极性水分子
• (3)土中气体
• 1.3 土 的 结 构
• 1.3.1 土的结构
• 土的结构分为3种：
图1.3 单粒结构
• ①单粒结构
(a)松散的单粒结构 (b)密实的单粒结构
• ②蜂窝结构
• ③絮状结构
• 1.3.2 土的构造
• (1)层状构造
• 1)常水头试验
• 2)变水头试验
图2.3 常水头渗透系数测定装量
图2.4 变水头渗透系数测定装量
• (2)现场测定法
• 现场测定渗透系数的方法有野外注水试验 和野外抽水试验。
• 1)抽水试验井点布置
图2.5 现场抽水试验 (a)平面图 (b)剖面图 1—主井；2—观测井
• 2)渗透系数计算 • 分离变量积分：
• 1.1 土 的 形 成 • 1.2 土的三相组成 • 土的三相组成是指土由固体矿物颗粒（固
相）、水（液相）、气体（气相）三部分 组成。 • (1)固体矿物颗粒 • 1）土粒的成分 • 2）颗粒级配
• 3)级配曲线 • 不均匀系数Cu定义为 • 曲率系数Cc定义为
图1.1 颗粒级配曲线图
• (2)土中水 • 1)强结合水 • 2)弱结合水(也称薄膜水) • 3)重力水 • 4)毛细水
• ④毛细水的上升还可能引起土的沼泽化、 盐渍化，对道路、桥梁、水利工程等可能 造成影响。
• 2.2 土的渗透性
• 2.2.1 土的层流渗透定律
• 法国学者达西(H.Darcy)，利用图2.1所示的 装置进行了的土透水性试验研究，于1856 年得出结论：流量Q与过水断面A和水头 (h1-h2)成正比与渗流路径L成反比，即达西 定律：
• (3)土中气体
• 1.3 土 的 结 构
• 1.3.1 土的结构
• 土的结构分为3种：
图1.3 单粒结构
• ①单粒结构
(a)松散的单粒结构 (b)密实的单粒结构
• ②蜂窝结构
• ③絮状结构
• 1.3.2 土的构造
• (1)层状构造
• 1)常水头试验
• 2)变水头试验
图2.3 常水头渗透系数测定装量
图2.4 变水头渗透系数测定装量
• (2)现场测定法
• 现场测定渗透系数的方法有野外注水试验 和野外抽水试验。
• 1)抽水试验井点布置
图2.5 现场抽水试验 (a)平面图 (b)剖面图 1—主井；2—观测井
• 2)渗透系数计算 • 分离变量积分：
• 1.1 土 的 形 成 • 1.2 土的三相组成 • 土的三相组成是指土由固体矿物颗粒（固
相）、水（液相）、气体（气相）三部分 组成。 • (1)固体矿物颗粒 • 1）土粒的成分 • 2）颗粒级配
• 3)级配曲线 • 不均匀系数Cu定义为 • 曲率系数Cc定义为
图1.1 颗粒级配曲线图
• (2)土中水 • 1)强结合水 • 2)弱结合水(也称薄膜水) • 3)重力水 • 4)毛细水
• ④毛细水的上升还可能引起土的沼泽化、 盐渍化，对道路、桥梁、水利工程等可能 造成影响。
• 2.2 土的渗透性
• 2.2.1 土的层流渗透定律
• 法国学者达西(H.Darcy)，利用图2.1所示的 装置进行了的土透水性试验研究，于1856 年得出结论：流量Q与过水断面A和水头 (h1-h2)成正比与渗流路径L成反比，即达西 定律：
1土的物理性质及分类
土的物理性质及其工程分类
土的三相组成
土的三相比例指标
土的结构
粘性土的界限含水量 砂土的密实度 粘性土的物理化学性质 土的工程分类
土的三相组成
总体特征
土是由三相组成的。土体是岩石风化的产物，具有强度低、 压缩性高、渗透性三个特点。
一、土的固体颗粒 土粒的矿物成分
1）原生矿物：母岩经物理风化而成,eg.石英、云母、长石；其成分与母 岩相同，分为单矿物颗粒，多矿物颗粒。 2）次生矿物：母岩经化学风化而成，如eg.高岭石、伊里石、蒙脱石。 其成分与母岩不同，为一种新矿物颗粒。主要是粘土矿物。D<0.005mm 漂石、卵石、圆砾等粗大土粒都是母岩的碎屑，其矿物成分与母岩相 同； 砂粒大部分是母岩中的单矿物颗粒，如如石英、云母、长石。
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
26.0
系列1 多项式 (系列1)
含水量
土的三相比例指标
土的三相比例指标
三、换算指标
孔隙比e和孔隙率n
度的重要物理性质指标，e或n越大， 土越疏松，反之土越密实。一般e<0.6 的土是密实的低压缩性土，e>1.0的土 VV n 100 % 是疏松的高压缩性土。
由试验成果定义如下指标：
d 60 不均匀系数： C u d10
曲率系数：
Cs
d
2 30
d 60 d10
土的工程分类
不均匀系数 反映大小不同粒组的分布情况 ，小于5的 土为均匀土，级配不良，大于10，级配良好，但过大表 明缺少中间粒径，属不连续级配。 曲率系数反映曲线的整体形状，过大或过小都表明缺乏 中间粒径。 对于砂类土，不均匀系数大于5而曲率系数介于1到3之间 时，级配良好。
土的三相组成
土的三相比例指标
土的结构
粘性土的界限含水量 砂土的密实度 粘性土的物理化学性质 土的工程分类
土的三相组成
总体特征
土是由三相组成的。土体是岩石风化的产物，具有强度低、 压缩性高、渗透性三个特点。
一、土的固体颗粒 土粒的矿物成分
1）原生矿物：母岩经物理风化而成,eg.石英、云母、长石；其成分与母 岩相同，分为单矿物颗粒，多矿物颗粒。 2）次生矿物：母岩经化学风化而成，如eg.高岭石、伊里石、蒙脱石。 其成分与母岩不同，为一种新矿物颗粒。主要是粘土矿物。D<0.005mm 漂石、卵石、圆砾等粗大土粒都是母岩的碎屑，其矿物成分与母岩相 同； 砂粒大部分是母岩中的单矿物颗粒，如如石英、云母、长石。
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
26.0
系列1 多项式 (系列1)
含水量
土的三相比例指标
土的三相比例指标
三、换算指标
孔隙比e和孔隙率n
度的重要物理性质指标，e或n越大， 土越疏松，反之土越密实。一般e<0.6 的土是密实的低压缩性土，e>1.0的土 VV n 100 % 是疏松的高压缩性土。
由试验成果定义如下指标：
d 60 不均匀系数： C u d10
曲率系数：
Cs
d
2 30
d 60 d10
土的工程分类
不均匀系数 反映大小不同粒组的分布情况 ，小于5的 土为均匀土，级配不良，大于10，级配良好，但过大表 明缺少中间粒径，属不连续级配。 曲率系数反映曲线的整体形状，过大或过小都表明缺乏 中间粒径。 对于砂类土，不均匀系数大于5而曲率系数介于1到3之间 时，级配良好。
土质学与土力学第1章土的物理性质及工程分类
第一章 土的物理性质及工程分类§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6 §1.7 土的形成 土的三相组成 土的结构和构造 土的三相比例指标 土的物理状态指标 土的工程分类 土的击实特性§1.1 土的形成土的形成示意图 岩石 地球风化搬运、 搬运、沉积土 地球31 风化物理风化 化学风化 生物风化地表或接近地表条件下，岩石、 在地表或接近地表条件下，岩石、矿 物发生机械破碎的过程。
物发生机械破碎的过程。
主要因素是 岩石的失重和温度变化， 岩石的失重和温度变化，岩石裂隙中 水的结冰等。
水的结冰等。
原生矿物 次生矿物在地表或接近地表条件下， 在地表或接近地表条件下， 岩石、 岩石、矿物发生化学变化并 生成新矿物的过程。
生成新矿物的过程。
主因是 水和氧，前者引起溶解、 水和氧，前者引起溶解、水 化，后者引起氧化等化学反 应。
动植物及微生物 引起的岩石风化。
动植物活动有 机 质物理风化5石灰岩里面 含有二氧化碳的水，渗入石灰岩隙缝中， 里面， 二氧化碳的水 在石灰岩里面，含有二氧化碳的水，渗入石灰岩隙缝中， 会溶解其中的碳酸钙。
这溶解了碳酸钙的水，从洞顶上滴下来时， 会溶解其中的碳酸钙。
这溶解了碳酸钙的水，从洞顶上滴下来时， 由於水分蒸发、二氧化碳逸出，使被溶解的钙质又变成固体(称为固化 称为固化)。
由於水分蒸发、二氧化碳逸出，使被溶解的钙质又变成固体 称为固化 。
由上而下逐渐增长而成的，称为“钟乳石 钟乳石”。
由上而下逐渐增长而成的，称为 钟乳石 。
化学风化62 搬运 由风力、水流、重力等完成 搬运—由风力 水流、 由风力、 沉积—残积 坡积、 残积、 3 沉积 残积、坡积、冲积等根据形成过程，可将土分为两大类： 根据形成过程，可将土分为两大类：残积土 无搬运母岩表层经风化作用破碎 成岩屑或细小颗粒后， 成岩屑或细小颗粒后， 未经搬运残留在原地的 堆积物运积土 有搬运风化所形成的土颗粒， 风化所形成的土颗粒， 受自然力的作用搬运到 远近不同的地点所沉积 的堆积物坡积土洪积物（层）断面 洪积物河流形成冲击土河床、河漫滩、 河床、河漫滩、阶地（平原河谷）冲击物 平原河谷）风积土风积土： 风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来 的堆积物。
土的物理性质及分类
Dr. Han WX
1.土中水
土中水可以处于液态、固态或气态。
土中细粒愈多多，即土的分散度愈大，
土中水对土性影响也愈大。
土中水是成分复杂的电解质水溶液，它与土粒有着复杂的相互作用。土中
水在不同作用力之下而处于不同的状态，根据丰要作用力的不同，工程上对土
中水的分类见表1—2。
H2O的类型： Ⅰ固态水
Ⅱ液态水
土粒下沉速度
v s w gd 2 18
速度又
v L t
密度 s Gs wl Gs w
粒度
14
《土力学》 第1章 土的物理性质及分类
§1.2 土的组成 1.2.2 土粒的大小
Dr. Han WX
2.颗粒组成累计曲线
Effective size D10: 0.02 mm
均匀性系数：Cu
d 60 d10
《土力学》 第1章 土的物理性质及分类
§1.1 概述
土的物质成分包括作为上骨架的固态矿物颗粒、土孔隙中的液态水及其溶 解物质以及土孔隙中的气体。因此，土是由颗粒(固相)、水(液相)和气(气相)
土的组成
土粒 S : Solid
水 W: Liquid 气 A: Air
Soil particle
Water (electrolytes) Air
13
《土力学》 第1章 土的物理性质及分类
§1.2 土的组成 1.2.2 土粒的大小
Dr. Han WX
1.颗分析实验 Experiment
沉降分析法的理论基础是土粒在水中的沉降原理，如 图l-1所示，将定量的土样与水混合倾注量筒中，悬液经 过搅拌，使各种粒径的土粒在悬液中均匀分布，此时悬 液浓度(单位体积悬液内含有的土粒重量)在上下不同深度 处是相等的。但静置后，土粒在悬液中下沉，较粗的颗 粒沉陈较快，图中在深度Li处只含有≤di粒径的土粒，悬 液浓度降低了。如在Li深度处考虑一小区段mn，则mn段 悬液的浓度(ti时)与开始浓度(t＝0)之比，即可求得≤di的 累计百分含量。
土力学(清华大学)
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
孔径
10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 (0.075)
200g筛土余 P
0
100
10
95
16
87 筛 18 78 分 24 66 法
22 55 38 36 72
水分法
土的形成与风化作用
§1.1土的形成
残积土
无搬运
运积土
有搬运
风化母所岩形表成层的经土风颗化粒作，用受破自碎然成力的 作用岩搬屑运或到细远小近颗不粒同后的，地未点经所搬沉积 的堆运积残物留在原地的堆积物
• 坡积土：土粒粗细不同，性质不均
• 洪积土残：积有分土选性，近•粗颗远粒细表面粗糙
• 冲积土强：风浑圆化度分选性•明多显棱，土角层交迭
Cc = d302 / (d60 ×d10 )
度量, Cc=1~3时为连续级 配, >3或<1为不连续级配
土的粒径级配累积曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
d60 d50 d30
d10
粒径(mm)
固体颗粒 – 级配曲线
§1.2 土的三相组成 – 固体颗粒
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
第一章：土的物理性质与工程分类
Physical Conditions and Engineering Behavior of a Soil Mass
本章提要
• 对土的特点进行详细解释 • 对土的组成和和状态进行定量描述
土力学与地基基础2.土的性质及工程分类
2、液性指数（又称稠度指标）：
IL
p
Ip
IL表征土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系。
例题P29 2-5
例 题
一黏性土IL= - 0.16，ωL=37.5%，IP=13.2。
求：黏性土的天然含水率ω？
第五节 地基土的工程分类
目的：任何一种土的分类体系，其目的都是
提供一种通用的鉴别标准，以便在不同土类 之间作有价值的比较、评价及累积和交流经 验。 一般粗粒土按颗粒组成进行分类；细小的粘 性土按塑性指数分类。
2）土的孔隙率
2.表示土中含水程度的指标
含水率ω是表示土中含水程度的一个重要指
标。此外，工程上还需要知道孔隙中充满水 的程度，这可用土的饱和度Sr表示。
3.表示土的密度和重度的几种指标
除了天然密度ρ（有时也叫湿密度）以外，工程计算中 还常用如下土的密度： 1.土的干密度
2.土的饱和密度
3.土的有效密度（或浮密度）
2.固体颗粒粒组及其划分
粒度-土粒的大小d，单位mm。 粒组-工程上常把大小、性质相近的土粒合 并为一组，称为粒组。见表2.1 粒度成分-土中各粒组的相对百分含量。
3. 粒度成分的分析方法
⑴筛分法：di>0.075mm利用一
套孔径由大到小的筛子，将按规 定方法取得的一定质量的干试样 放入一次叠好的筛中，置振筛机 上充分振摇后，称出留在各级筛 上的土粒的质量，按下式计算出 小于某土粒粒径的土粒含量百分 数X： mi
第二章
土的物理性质及工程分类
土的形成
土的组成
土的物理性质指标
土的物理状态指标 土的工程分类
第一节 土的生成与特性
一.土的生成
土力学-第一章土的物理性质2
结合水形成的原因
水分子的双极性
1、水分子的双极性
O2
粘粒表面的带电性
105o
水分子的氧原子和氢原子排列不对称， 正电荷和负电荷不能完全平衡，因此， 水分子是有正极和负极的双极体。
H+
H+ 水分子 极 性
自然界的水中含有各种电解离子， 水中的阳离子常常吸引水的负极， 阴离子吸引水的正极。
2、粘粒表面的带电性
特 点：粘聚力和可塑性。
粘性土产生粘聚力的原因
粘性土产生粘聚力的原因主要由以下四个方面： 范德华力 胶结力 库仑力
共用反离子的 水胶联结
颗粒表面的静电引力或斥力 土粒间的胶体物质形成的作用力 颗粒接触点处的分子间引力 粘土颗粒通过公共结合水膜的 水胶连结在一起
粘性土的结构类型：
分散结构：淡水 dispersed structure F-F
扰动
原 状 土
重 塑 土
Norwegian quick clays
3、粘性土的触变性thixotropy
结构未破坏 结构破坏
触变性：是指胶体的凝聚和 胶溶过程的可逆转变特性。 原理：粘粒在外来扰动的影 响下，粒间结合水转化为自 由水，粘粒由凝聚状态转化 结构强度恢复 为分散状态，但外因消失一 段时间后，自由水又转化为 lg t 结合水，粘粒重新凝聚，土 体恢复部分强度。
毛细水对土体性质的影响
土粒的粒径大小对毛细水上升的高度影响较大。
在砾石和粗砂中，只有几个厘米 在中砂和细砂中，可以达到近1m 在粉土和粘土中，可上升几米至几十米
在毛细水上升区域的土体处于饱和状态. 上升毛细水对该区域内的孔隙水产生“负”压作用的吸力 ，这会在砂粒间产生“假粘聚力”。
土力学2
b、划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应; c、按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。
d、表2给出国内常用的粒组划分方法。
（见课本表1-2-2）
表2 粒组的划分
（2）颗粒级配和颗粒分析试验 我们知道，土体常常是由多种不同粒组的混 合物。往往以砾石和砂粒为主要成分的土成为粗 粒土，也称为无粘性土。以粉粒、粘粒和胶粒为 主的土，称为细粒土，也称为粘性土。显然，土 的性质取决于不同粒组的相对含量。为了确定各 粒组的相对含量，需用试验的方法将粒组区分开 来，这种试验方法统称为颗粒分析试验。其试验 方法有筛分法和沉降法两种。分界粒径为0.075.
锥式液限仪（中国）；
碟式液限仪（欧美，详见ASTM试验规程）。
碟式液限仪
平衡锥式液限仪
液限测定演示：
17mm
液限测定演示：
17mm
液限测定演示：
塑限的测定： 搓条法测定。3mm土条。 缩限的测定：
收缩皿法测定。
注意：
液限和塑限也可用光电式液塑限联合测定仪测定；
试验的具体程序和步骤详见《土工试验方法标准》；
四、土的气相
第三节 土的物理性质指标
土是三相混合而成，而三相组成部分的性质与数量 以及它们之间的相互作用，决定着土的物理力学性质。 土力学中使用各相之间在体积上和质量上的比例关 系，作为反映土的物理性质的指标。这类指标统称为 土的三相比例指标，也称为土的物理性质指标。 三相比例指标反映了土的干燥与潮湿，疏松与紧 密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标。 也是工程勘察报告中不可缺少的内容。
[解]：IP=wL-wP=28.3-16.7=11.6 IL=
w wP = IP
19.3-16.7 =0.224 11.6
d、表2给出国内常用的粒组划分方法。
（见课本表1-2-2）
表2 粒组的划分
（2）颗粒级配和颗粒分析试验 我们知道，土体常常是由多种不同粒组的混 合物。往往以砾石和砂粒为主要成分的土成为粗 粒土，也称为无粘性土。以粉粒、粘粒和胶粒为 主的土，称为细粒土，也称为粘性土。显然，土 的性质取决于不同粒组的相对含量。为了确定各 粒组的相对含量，需用试验的方法将粒组区分开 来，这种试验方法统称为颗粒分析试验。其试验 方法有筛分法和沉降法两种。分界粒径为0.075.
锥式液限仪（中国）；
碟式液限仪（欧美，详见ASTM试验规程）。
碟式液限仪
平衡锥式液限仪
液限测定演示：
17mm
液限测定演示：
17mm
液限测定演示：
塑限的测定： 搓条法测定。3mm土条。 缩限的测定：
收缩皿法测定。
注意：
液限和塑限也可用光电式液塑限联合测定仪测定；
试验的具体程序和步骤详见《土工试验方法标准》；
四、土的气相
第三节 土的物理性质指标
土是三相混合而成，而三相组成部分的性质与数量 以及它们之间的相互作用，决定着土的物理力学性质。 土力学中使用各相之间在体积上和质量上的比例关 系，作为反映土的物理性质的指标。这类指标统称为 土的三相比例指标，也称为土的物理性质指标。 三相比例指标反映了土的干燥与潮湿，疏松与紧 密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标。 也是工程勘察报告中不可缺少的内容。
[解]：IP=wL-wP=28.3-16.7=11.6 IL=
w wP = IP
19.3-16.7 =0.224 11.6
土力学课件ppt
环境工程中的土力学
总结词
环境保护、土壤修复
详细描述
在环境工程中，土力学主要关注土壤污染和修复、土壤保持和土地复垦等方面。它研究土壤污染物的 迁移转化规律，提出土壤修复和改良的方法和技术，为环境保护和土地资源可持续利用提供科学依据 。
地质工程中的土力学
总结词
岩土工程、地质灾害防治
详细描述
地质工程中的土力学主要研究岩土体的稳定性、变形和渗流 等问题，涉及到边坡工程、地下工程、地基处理等方面的应 用。同时，它也涉及到地质灾害的防治，如滑坡、泥石流等 自然灾害的预测和治理。
04
渗流基本概念
渗流
土中水流在土壤孔隙中的流动现象。
孔隙压力
土壤孔隙中的流体压力。
渗透力
水流在土壤孔隙中流动时对土壤颗粒产生的动水 压力。
达西定律
达西定律描述了水在土壤孔隙中流动 时的速度与压力梯度之间的关系，即 水流的速率与孔隙压力梯度成正比。
达西定律是渗流理论的基本定律，适 用于描述土壤和岩石等连续介质的渗 流。
的数学模型。
常见的固结方程有太沙 基固结方程、剑桥固结
方程等。
土力学在工程中的
07
应用
土木工程中的土力学
总结词
基础建设、建筑安全
详细描述
土力学在土木工程中主要用于研究和解决地基与基础的问题，确保建筑物的安 全性和稳定性。它涉及到土的强度、变形、渗透等基本特性，以及如何进行合 理的地基设计、基础选型和施工方法选择。
土压力理论
02
静止土压力
静止土压力是指土体在无外力作用或外力作用平衡时产生的土压力，通常表现为 土体内部的应力状态。
静止土压力的大小与挡土墙的刚度和位移有关，计算公式为：P = K * γ * H，其 中K为静止土压力系数，γ为土的容重，H为挡土墙高度。
土力学-第一章
土的结构类型
• 示意图
单粒结构—松
• 排列形式 • 矿物成分
点与点、点与面 原生矿物
单粒结构—密
粗 粒 土
30 岩土工程研究所
郭莹主讲
土力学
§1 土的物性及分类 §1.1土的三相组成和结构 1.1.4土的结构
土的结构类型
• 示意图
细 粒 土 • 形成环境
颗粒级配 颗粒级配曲线及指标的用途：
1）粒组含量用于土的分类定名；
2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度： Cu ≥ 5，不均匀土； Cu < 5，均匀土
3）曲率系数Cc用于判定土的连续程度： C c = 1 ~ 3, 级配连续土； Cc > 3 或 Cc < 1，级配不连续土
4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣： 如果 Cu ≥ 5且 C c = 1 ~ 3 ， 级配良好的土； 如果 Cu < 5 或 Cc > 3 或 Cc < 1, 级配不良的土。
重力水
地下水位（浸润线）以下饱和土中； 在重力作用下可在土中自由流动。
（gravitation water）
自由水
（free water）
• 存在于固气之间
毛细水
• 在重力与表面张力作用下
可在土粒间孔隙中自由移动 （capillary water）
26 岩土工程研究所
郭莹主讲
土力学
§1 土的物性及分类 §1.1土的三相组成和结构 1.1.3土的液相
粒径(mm)
∵d60A = d60B= 0.28，d10A=0.15 d10B =0.02 ∴CuA=1.87 <CuB=14
16 岩土工程研究所
郭莹主讲
土力学经典课件第一部分土的物理性质及分类
土的比重是多少第一部分土的物理性质及分类一、计算题1-1-1已知土粒相对密度、含水量、天然密度。
计算孔隙比e、饱和密度、有效密度、干密度、孔隙率n、饱和度。
1-1-2某烘干土样质量为200g, 其颗粒分析结果如表1-1所列。
试绘制颗粒级配曲线，求特征粒径，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。
表1-1粒径（mm）10-55-22-11-0.50.5-0.250.25-0.10.1-0.050.05-0.010.01-0.005<0.005粒组含量（g）101618242220257201-1-3一地基土样，含水量=18%，干密度=1。
60g/cm3,相对密度 ds=3.10,液限=29.1%，塑限=17.3%。
求（1）该土的孔隙比e、孔隙率n、饱和度。
（2）塑性指数、液性指数，并确定土的名称及状态。
1-1-4从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为50，湿土样质量为98g，烘干后质量为77。
5g，土粒相对密度2.65。
计算土的天然密度、干密度、饱和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比e、孔隙率n、饱和度。
1-1-5某地基土为砂土，取风干后土样500g，筛分试验结果如表1-2所列。
试确定砂土名称。
筛孔直径（mm）2020.50.250.075<0.075总计留在每层筛上土重（g）407019050500大于某粒径的颗粒占全重的百分率（%）82252901001-1-6已知土样相对密度为2。
7，孔隙率为50%，含水量为20%，若将10该土体加水至完全饱和，需要加多少水？1-1-7一体积为50的原状土样，其湿土质量为0.1kg，烘干后质量为0.07kg，土粒相对密度为2.7，土的液限=50%，塑限=30%。
求（1）土的塑性指数、液性指数，并确定该土的名称和状态。
（2）若将土样压实使其干密度达到1.7t/，此时土样孔隙比减少多少？1-1-8已知某中砂层在地下水位以下的饱和重度=20.8，相对密度ds=2.73。
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物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲 击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使 整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。 化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等各种 气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化 作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化，分解为极细颗 粒的过程。 特征： 物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗； 化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。
Cu
d 60 d10
（1－2）
5/29/2020
土力学课件
Cc
d30 2 d10d60
(1－3)
式中：d10，d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分 别为10％，30％和60％时所对应的粒径。d10称为有效粒径； d60称为限制粒径。
土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状 来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲 率系数来衡量。 Cu小，曲线陡； Cu大，易压密；Cc过大，台阶在d10~d30间； Cc过小，台阶在d30~d60间； 规范：纯净砾、砂，Cu>=5，且Cc=1~3时，级配良好，否则， 不良。
粘性土：颗粒很细； 无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚 至堆石（直径几十cm甚至1m）
5/29/2020
不同类型的土
土力学课件
一、土的固相
土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成 土的骨架最基本的物质，称为土粒。对土粒应从其矿物 成分、颗粒的大小来描述。
（一）成土矿物：原生矿物，次生矿物 原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英
土力学课件
圣5/母29/2教020堂，因地表不均匀下沉土力使学其课件发生严重倾斜，并成为危房
5/29/2020
La Conchita 滑坡
1996年发生在美国加 州的La Conchita ，因 居民已提前撤离固未造 成人员伤亡
土力学课件
5/29/2020
Santa Tecla 滑坡
2001年1月13日，萨尔 瓦多发生了7.6级的强震， 震中位于Santa Miguel 西南60英里。因此在 Santa Tecla 造成 山体 滑坡，最终导致700多人 遇难
5/29/2020
土力学课件
2005年7月21日在广州海珠区江南大道南海珠广场深 基坑南边发生滑坡
5/29/2020
土力学课件
5/29/2020
比萨斜塔是意大利 比萨城大教堂的独 立式钟楼，位于比 萨大教堂的后面
钟楼始建于1173年， 设计为垂直建造，但 是在工程开始后不久 便由于地基不均匀和 土层松软而倾斜
土力学课件
第1章 土的物理性质及工程分类
本章主要内容
• 1.1土的生成
• 1.2土的三相组成
• 1.3土的结构、构造
• 1.4土的三相物理性质指标的测定及计算
• 1.5无粘性土的特性
• 1.6粘性土及粉土的特性
• 1.7粘性土水-土系统的工程（物理-化学）特性
• 1.8土的工程分类
5/29/2020
绪论
土力学是力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。其主要 研究内容：
通过研究土的物理、力学、物理化学性质及微观结构，进一步 认识土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的反应特性 即土的压缩性、剪切性、渗透性及动力特性。
需要研究和解决的工程中的三大类问题：
土体稳定或强度问题；
土体变形问题；
渗流：渗透变形与渗透稳定。
随着颗粒大小的不同，土的性质可以有很大的差异。因 此，人们常常按照粒径的范围，将土粒分为若干组，粒 组之间的分界尺寸称为界限粒径。表1-1是国内常用的 一种粒组划分。
5/29/2020
土力学课件
土粒粒组的划分
表1-1
粒组名称
粒径范围 (mm)
一般特征
漂石或块石 卵石或碎石
> 200 透水性很大，无粘性，无毛细水 200~60
5/29/2020
土力学课件
(2)峰窝结构 如图(b)所示。粒径大约在 0.02~0.002mm范围内的粉土或粘土颗粒，在水 中单个下沉时，途中碰到已沉积的土粒时，由于 土粒之间的分子引力大于土粒自重，使得土粒只 能停留在最初的接触位置不能继续下沉，这样， 一粒一粒相互吸引，最终将能形成具有很大孔隙 的蜂窝状结构。
5/29/2020
土力学课件
3.土的级配曲线
5/29/2020
1-1 颗粒分析试验曲线
土力学课件
(四)颗粒分析试验曲线的主要用途
按粒径分布曲线可求得：
（1）土中各粒组的土粒含量，用于粗粒土的分类和大致评 估土的工程性质；
（2）某些特性粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的 好坏。
根据某些特征粒径，可得到两个有用的指标，即不均匀系数 Cu和曲率系数Cc，它们的定义为：
土力学课件
§ 1.1 土的生成
一、土的概念
土： 覆盖在地表上的碎散矿物集合体。 岩石：构成地壳的基本物质，是一种或多种矿物的聚合体。
统称为大自然的产物
土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物
5/29/2020
风化、搬运、堆积
岩石
土
压密、岩化
土力学课件
岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。
固相：土的颗粒、粒间胶结物； 液相：土体孔隙中的水； 气相：孔隙中的空气。
5/29/2020
土力学课件
当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土； 当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土； 一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中 兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。 根据土的粘性分：
常用的方法：筛分法：粒径>0.075mm 密度计法：粒径<0.075mm 联合测定：既有粒径< 0.075mm， 又有粒径 >0.075mm
5/29/2020
土力学课件
1.筛分法
利用一套孔径由大到小的筛子，将按规定方 法取得的一定质量的干试样放入一次叠好的 筛中，置振筛机上充分振摇后，称出留在各 级筛上的土粒的质量，按下式计算出小于某 土粒粒径的土粒含量百分数X（％）
粗 圆砾或 中 角砾 细
60~20 20~5 5~2
透水性大，无粘性，毛细水上升高度不 超过粒径大小
砂粒
粗 中 细 极细
2~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.1~0.05
易透水，当混入云母等杂质时透水性减 小，而压缩性增加，无粘性，遇水不膨 胀，干燥时松散；毛细水上升高度不大， 但随粒径变小而增大
5/29/2020
土力学课件
2.重力水
在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重力 水。
具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮 力作用。
当它在土孔隙中流动时，对所流经的土体施加渗流力（ 亦称动水压力、渗透力），计算中应考虑其影响。
三、土的气相
存在土中的气体分为两种基本类型：一种是与大气连 通的气体；另一种是与大气不连通的以气泡形式存在 的封闭气体。
•界限粒径
d
(mm)
0.1
粗粒
砾石
砂粒
细粒
粉粒 粘粒 胶粒
粗 中 细 粗 中 细 极细
20
60
5 2 0.5 0.25
0.05 0.005 0.002
5/29/2020
土力学课件
（三）颗粒大小分析试验 测定土中各粒组颗粒质量所占该土总质量的百分数，确 定粒径分布范围的试验称为土的颗粒大小分析试验。
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
土的粒径级配累积曲线
100
P
90 80
%
70
60
95
50
87
40
30
78
20
66
10 0
55
36
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粒径(mm)
粒径(mm) 0.05 百分数土力P学(课%件) 26
0.01 0.005 13.5 10
2.密度计法
用于分析粒径小于0.1mm（0.075mm）的土，根据粗 颗粒下沉速度快，细颗粒下沉速度慢的原理，可以把 颗粒按下沉速度进行粗细分组。实验室常用比重计来 进行细粒土的粒径分析，称为密度计法。
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土力学课件
§ 1.3 土的结构、构造
一、土的结构
1. 定义
土粒或土粒集合体在空间的排列和互相联结形式称为土的结构
2. 类型
(a) 单粒结构
5/29/2020
(b) 峰窝结构
土力学课件
(c) 絮状结构
(1)单粒结构 如图(a)所示。由颗粒大的土粒在水 或空气中下沉堆积而成。粗粒土都具有单粒结 构。单粒结构可以分为疏松的和紧密的。疏松 单粒结构的土孔隙大，骨架不稳定，在外载作 用下容易发生错位，产生很大的变形或沉降， 因此，这种土未经处理一般不宜作为建筑物的 地基。紧密单粒结构的土，由于颗粒排列紧密， 强度高，压缩性小，在动、静载作用下都不会 发生较大的沉降，是良好的天然地基。
5/29/2020
土力学课件
5/29/2020
图 土的颗土粒力学级课件配曲线
二、土的液相
（一）结合水
强结合水性质接近于固体，冰点很低，沸点较高， 且不能传递压力。
弱结合水也称为薄膜水，不能传递压力，也不能在 孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜 厚的地方向水膜薄的地方转移。由于它的存在，使土具 有塑性、粘性、影响土的压缩性和强度，并使土的透水 性变小。
土力学课件
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比萨 (Pisa) 斜塔 土力学课件
墨 西 哥 城 的 下 沉
该城市人口密集。1850年开始抽取地下水，1891－1973年，
Cu
d 60 d10
（1－2）
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土力学课件
Cc
d30 2 d10d60
(1－3)
式中：d10，d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分 别为10％，30％和60％时所对应的粒径。d10称为有效粒径； d60称为限制粒径。
土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状 来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲 率系数来衡量。 Cu小，曲线陡； Cu大，易压密；Cc过大，台阶在d10~d30间； Cc过小，台阶在d30~d60间； 规范：纯净砾、砂，Cu>=5，且Cc=1~3时，级配良好，否则， 不良。
粘性土：颗粒很细； 无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚 至堆石（直径几十cm甚至1m）
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不同类型的土
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一、土的固相
土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成 土的骨架最基本的物质，称为土粒。对土粒应从其矿物 成分、颗粒的大小来描述。
（一）成土矿物：原生矿物，次生矿物 原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英
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La Conchita 滑坡
1996年发生在美国加 州的La Conchita ，因 居民已提前撤离固未造 成人员伤亡
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Santa Tecla 滑坡
2001年1月13日，萨尔 瓦多发生了7.6级的强震， 震中位于Santa Miguel 西南60英里。因此在 Santa Tecla 造成 山体 滑坡，最终导致700多人 遇难
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比萨斜塔是意大利 比萨城大教堂的独 立式钟楼，位于比 萨大教堂的后面
钟楼始建于1173年， 设计为垂直建造，但 是在工程开始后不久 便由于地基不均匀和 土层松软而倾斜
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第1章 土的物理性质及工程分类
本章主要内容
• 1.1土的生成
• 1.2土的三相组成
• 1.3土的结构、构造
• 1.4土的三相物理性质指标的测定及计算
• 1.5无粘性土的特性
• 1.6粘性土及粉土的特性
• 1.7粘性土水-土系统的工程（物理-化学）特性
• 1.8土的工程分类
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绪论
土力学是力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。其主要 研究内容：
通过研究土的物理、力学、物理化学性质及微观结构，进一步 认识土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的反应特性 即土的压缩性、剪切性、渗透性及动力特性。
需要研究和解决的工程中的三大类问题：
土体稳定或强度问题；
土体变形问题；
渗流：渗透变形与渗透稳定。
随着颗粒大小的不同，土的性质可以有很大的差异。因 此，人们常常按照粒径的范围，将土粒分为若干组，粒 组之间的分界尺寸称为界限粒径。表1-1是国内常用的 一种粒组划分。
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土粒粒组的划分
表1-1
粒组名称
粒径范围 (mm)
一般特征
漂石或块石 卵石或碎石
> 200 透水性很大，无粘性，无毛细水 200~60
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(2)峰窝结构 如图(b)所示。粒径大约在 0.02~0.002mm范围内的粉土或粘土颗粒，在水 中单个下沉时，途中碰到已沉积的土粒时，由于 土粒之间的分子引力大于土粒自重，使得土粒只 能停留在最初的接触位置不能继续下沉，这样， 一粒一粒相互吸引，最终将能形成具有很大孔隙 的蜂窝状结构。
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3.土的级配曲线
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1-1 颗粒分析试验曲线
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(四)颗粒分析试验曲线的主要用途
按粒径分布曲线可求得：
（1）土中各粒组的土粒含量，用于粗粒土的分类和大致评 估土的工程性质；
（2）某些特性粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的 好坏。
根据某些特征粒径，可得到两个有用的指标，即不均匀系数 Cu和曲率系数Cc，它们的定义为：
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§ 1.1 土的生成
一、土的概念
土： 覆盖在地表上的碎散矿物集合体。 岩石：构成地壳的基本物质，是一种或多种矿物的聚合体。
统称为大自然的产物
土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物
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风化、搬运、堆积
岩石
土
压密、岩化
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岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。
固相：土的颗粒、粒间胶结物； 液相：土体孔隙中的水； 气相：孔隙中的空气。
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当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土； 当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土； 一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中 兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。 根据土的粘性分：
常用的方法：筛分法：粒径>0.075mm 密度计法：粒径<0.075mm 联合测定：既有粒径< 0.075mm， 又有粒径 >0.075mm
5/29/2020
土力学课件
1.筛分法
利用一套孔径由大到小的筛子，将按规定方 法取得的一定质量的干试样放入一次叠好的 筛中，置振筛机上充分振摇后，称出留在各 级筛上的土粒的质量，按下式计算出小于某 土粒粒径的土粒含量百分数X（％）
粗 圆砾或 中 角砾 细
60~20 20~5 5~2
透水性大，无粘性，毛细水上升高度不 超过粒径大小
砂粒
粗 中 细 极细
2~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.1~0.05
易透水，当混入云母等杂质时透水性减 小，而压缩性增加，无粘性，遇水不膨 胀，干燥时松散；毛细水上升高度不大， 但随粒径变小而增大
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2.重力水
在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重力 水。
具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮 力作用。
当它在土孔隙中流动时，对所流经的土体施加渗流力（ 亦称动水压力、渗透力），计算中应考虑其影响。
三、土的气相
存在土中的气体分为两种基本类型：一种是与大气连 通的气体；另一种是与大气不连通的以气泡形式存在 的封闭气体。
•界限粒径
d
(mm)
0.1
粗粒
砾石
砂粒
细粒
粉粒 粘粒 胶粒
粗 中 细 粗 中 细 极细
20
60
5 2 0.5 0.25
0.05 0.005 0.002
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（三）颗粒大小分析试验 测定土中各粒组颗粒质量所占该土总质量的百分数，确 定粒径分布范围的试验称为土的颗粒大小分析试验。
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
土的粒径级配累积曲线
100
P
90 80
%
70
60
95
50
87
40
30
78
20
66
10 0
55
36
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粒径(mm)
粒径(mm) 0.05 百分数土力P学(课%件) 26
0.01 0.005 13.5 10
2.密度计法
用于分析粒径小于0.1mm（0.075mm）的土，根据粗 颗粒下沉速度快，细颗粒下沉速度慢的原理，可以把 颗粒按下沉速度进行粗细分组。实验室常用比重计来 进行细粒土的粒径分析，称为密度计法。
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§ 1.3 土的结构、构造
一、土的结构
1. 定义
土粒或土粒集合体在空间的排列和互相联结形式称为土的结构
2. 类型
(a) 单粒结构
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(b) 峰窝结构
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(c) 絮状结构
(1)单粒结构 如图(a)所示。由颗粒大的土粒在水 或空气中下沉堆积而成。粗粒土都具有单粒结 构。单粒结构可以分为疏松的和紧密的。疏松 单粒结构的土孔隙大，骨架不稳定，在外载作 用下容易发生错位，产生很大的变形或沉降， 因此，这种土未经处理一般不宜作为建筑物的 地基。紧密单粒结构的土，由于颗粒排列紧密， 强度高，压缩性小，在动、静载作用下都不会 发生较大的沉降，是良好的天然地基。
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图 土的颗土粒力学级课件配曲线
二、土的液相
（一）结合水
强结合水性质接近于固体，冰点很低，沸点较高， 且不能传递压力。
弱结合水也称为薄膜水，不能传递压力，也不能在 孔隙水中自由流动，但它可以因电场引力的作用从水膜 厚的地方向水膜薄的地方转移。由于它的存在，使土具 有塑性、粘性、影响土的压缩性和强度，并使土的透水 性变小。
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比萨 (Pisa) 斜塔 土力学课件
墨 西 哥 城 的 下 沉
该城市人口密集。1850年开始抽取地下水，1891－1973年，