土力学第一章

0.01 0.005 15 13.5 10
§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 固体颗粒
特征粒径:
d50 : 平均粒径 d60 : 控制粒径 d10 : 有效粒径 d30 : 中值粒径
粗细程度： 用d50 表示
不均匀程度：
Cu = d60 / d10
— 不均匀系数
Cu ≥5,级配不均匀
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
200g 10 5.0 10 2.0 16 1.0 18 0.5 24 0.25 22 0.1 38
72 水分法
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
粒径(mm)
粒径土(力m学m第一)章 0.05 百分数P(%) 26
连续程度:
Cc = d302 / (d60 ×d10 )
— 曲率系数
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
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)
d d 土力学第一章60 10 d30 Cu Cc
搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物
土力学第一章
7
§1 土的物性与分类 §1.1土的形成 2. 搬运与沉积
运积土
有搬运
重力: 坡积土 土粒粗细不同，性质不均匀
洪积土 有分选性，近粗远细
流水:
冲积土 浑圆度分选性明显，土层交迭 湖泊沼泽沉积土 含有机物淤泥，土性差
海相沉积物 颗粒细，表层松软，土性差
冰川: 冰积土 土粒粗细变化较大，性质不均匀
第一章 土的物理性质与工程分类
土力学第一章
1
§1 土的物性与分类
本章目的: 对土的特点进行详细解释和定量描述
本章特点: 看起来零散
学习要点: 各节间联系 各节内层次
土力学第一章
2
§1 土的物性与分类
土的形成 影 响
土的三相组成 土的物理状态 土的结构
土的工程分类
决定
土的压实性
土力学第一章
渗透特性 变形特性 强度特性
风化
搬运、沉积
土力学第一章
土 地球
5
§1 土的物性与分类 §1.1土的形成
一. 风化
物理风化
岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的
影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动 过母程岩中表因面碰和撞碎和散摩的擦颗而粒破受碎环境因素的
作用而改变其矿物的化学成分，形成
新的矿物
量变
原生矿物
无粘性土
质变
化学风化
次生矿物
粘性土
重要影响
土力学第一章
次要作用
10
§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成
一. 固体颗粒
粒径级配
矿物成分
颗粒形状
物理状态
力学特性 土力学第一章
11
§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 固体颗粒 1. 粒径级配
颗粒大小
影响土性 的主因
各粒径成分 在土中占的 比例
狭义的粒径级配
土力学第一章
3.98
土力学第一章M 0.33 0.005 0.063 66 2.41 17
R
0.030
0.545
§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 固体颗粒
粒径级配
粒径级配累积曲线及指标的用途：
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
连续程度:
Cc = d302 / (d60 ×d10 )
— 曲率系数
较大颗粒缺少 Cc 减小 较小颗粒缺少 Cc 增大
土的粒径级配累积曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
d60
d30
d10
Cc = 1 ~ 3,
粒径(mm)
级配连续性好
曲线 d60 d10 d30 Cu Cc
L
0.081
粒径级配
——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示
•确定方法 筛分法：适用于粗粒土 (>0.1 mm) 水分法：适用于细粒土 (<0.1 mm)
•表述方法 粒径级配累积曲线
土力学第一章
14
§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 固体颗粒
小于某粒径之土质量百分数P（％） 10 5.0 1.0 0.5
风：风积土 颗粒均匀，层厚而不具层理
土力学第一章
8
§1 土的物性与分类
§1.1 土的形成 §1.2 土的三相组成 §1.3 土的物理状态 §1.4 土的结构 §1.5 土的工程分类 §1.6 土的压实性
土力学第一章
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§1 土的物性与分类
§1.2 土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用
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
生物循环
有机质
动植物的活动
土力学第一章
6
§1 土的物性与分类 §1.1土的形成
二. 搬运与沉积
母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小 颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物
颗粒表面粗糙
土
残积土
无搬运
残积土 强风化 弱风化
多棱角 粗细不均 无层理
质 较 好
微风化
母岩体
运积土
有搬运
风化所形成的土颗粒，受自然力的作用
3
§1 土的物性与分类
§1.1 土的形成 §1.2 土的三相组成 §1.3 土的物理状态 §1.4 土的结构 §1.5 土的工程分类 §1.6 土的压实性
土力学第一章
4
§1 土的物性与分类
§1.1 土的形成
形成过程
影响
形成条件
物理力学 性质
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
岩石 地球
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0.33 0.005 0.063 66 2.41
§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 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
斜率: 某粒径范围内颗粒的含量 陡—相应粒组质量集中 缓--相应粒组含量少 平台--相应粒组缺乏
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§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 固体颗粒
颗粒大小
•粒组 按粗细进行分组，将粒径接近的归成一类
•界限粒径
0.1
粗粒
细粒
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砾石
砂粒
粉粒 粘粒 胶粒
d
(mm)
粗 中 细 粗 中 细 极细
2
60
5
2
0. 5
0.2 5
0.0 0.00 0.00
0
5
5
2
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§1 土的物性与分类 §1.2土的三相组成 一. 固体颗粒