土的物理性质及工程分类PPT课件
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3、评定方法：
①、Cu表示土粒大小的均匀程度， Cu↑，土粒越不均匀， 级配良好。适应于对级配连续的土进行判断。 一般情况 下，工程上把Cu <5的土看作是均粒土，级配不良； Cu ＞10的土是非均粒土，级配良好。
②、 对级配不连续的土，则采用Cu、 Cc两个指标进行判断。 当砾类土或砂类土同时满足Cu ≥5和Cc =1~3时，级配良 好。
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C 、絮状结构 由粘粒(<0.005mm)集合体组成的结构形式，粘粒在水中 长期悬浮，并在水中运动时形成小链环状的土集粒而下 沉，这种小链环被吸引，形成大链环状的絮状结构。
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(二) 、土的构造: 1 、概念: 是指同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征。 2 、主要有如下构造类型: ①、层状构造：土层由不同颜色、不同粒径的土组成层理，是 细粒土的一个重要特征。 ②、分散结构：土层中土粒分布均匀，性质相近，如砂、卵石 层等具有该种构造。 ③、结核状构造：在细粒土中掺有粗颗粒或各种结核，工程上 性质取决于细粒土成份，如含砾石的冰绩粘土。 ④、裂隙状构造：土中有很多不连续的小裂隙，有的硬塑或坚 硬状态的粘土为此构造。
分为：漂石（块石）颗粒、卵石（碎石）颗粒、园砾（角砾） 颗粒、砂粒、粉粒及粘粘六大类。
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㈡ 、土的粒径级配 1.颗粒级配（粒度成分）： 土中颗粒大小及搭配组合情况。 2.测定方法： ①、d>0.075mm时，采用筛分法; ②、当 d<0.075mm时，采用比重计法； ③、当土中同时含有大于和小于0.075mm的土颗粒时，应采 用两种方法联合测定。
②目前土主要是指第四纪土。
2、风化作用分为：物理风化 化学风化
原生矿物 次生矿物
生物风化 有机质（或腐殖质）
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①原生矿物
固相 构成
风化 程度
颗粒 大小
特点及对工程性质、力学性 质的可能影响
原生矿物 (石英、 长石、云 母）
物理 风化
粗大，呈块 状或粒状(碎 石、砾石与 砂土的主要 成分)
性能稳定，视颗粒大小与形 状对力学、工程性质的影响 不同。例如，级配良好，土 粒不均匀，则该土的密度、 强度大，压缩性低，透水性 差。
注：级配不连续指缺乏中间粒组（ d60、与d10之间的某粒组） 的土，累计曲线呈台阶状。
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二、土中水 ㈠、土中液态水：存在于土中的液态水有结合水和自由水两种。
（扩散层） （固定层）
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⒈结合水：是电场范围内的水。 ①、强结合水 ：指紧靠土粒表面的结合水膜，是不因重力作 用变化的固态水，其特点是： A、没有溶解盐的能力，不能传递静水压力，只有吸热变成 蒸汽时才能移动。 B、只含有强结合水的土表现为固态。 ②、弱结合水：紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜。其 特点是： A、不能传递静水压力，水膜较厚的向较弱的缓慢移动。 B、当土中含有弱结合水时，土是半固态的可塑状态，即是 粘性土具有可塑性的机制所在。
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3、颗粒级配累计曲线：
注：若曲线陡，表示土粒均匀，级配不良；反之，曲线 平缓，表示土粒不均匀，级配良好。
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根据累计曲线，可确定两个定量指标：
A、不均匀系数：
Cu
d 60 d 10
B、曲率系数：
Cs
d
2 30
d10 d60
式中d60、d30、d10分别相当于小于某粒径土重量累计百分 含量为60%、30%及10%对应的粒径，分别为限制粒径、中 值粒径和有效粒径，对于同一种土，d60>d30>d10。
①在天然状态下，土呈三相系，即由固体颗粒、水和 空气三相所组成。
②饱和土和干土都是二相土。 注：当孔隙全部为水填充时，称为饱和土。反之，当
孔隙中没有水，全部为气体填充时，称为干土。
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一、土中固体颗粒（简称土粒） ㈠、基本概念
1 、粒度：指土粒的大小，通常用粒径d表示，单位mm。 注：当d越小时，粘性越好；反之，当d越大时，粘性越差。 2 、粒组：界于一定粒度范围内的土粒。 3、界限粒径：划分粒组的分界尺寸。 注：工程上根据界限粒径200、60、2、0.075和0.005mm把土粒
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②次生矿物
固相 构成
风化 程度
颗粒 大小
特点及对工程性质、力学性质 的可能影响
高度的分散性,呈细粒状,它的
次生 矿物（蒙 脱石、伊 利石、高
岭石）
化学 风化
细小，呈片 状 ,是粘性 土固相的主 要成分。
含量的变化对粘性土性质十分 敏感,巨大的比表面使其具有 很强的与水相互作用的能力, 它的结晶结构的不同,会带来 其工程性质的显著差异。
之、最差。 ②、特征：
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A 、单粒结构 粗大土粒在水和空气中下沉，而形成的全部由砂粒及更粗大土 粒组成的土具有该结构，分为两种：疏松单粒结构，骨架不稳 定，易变形，未经处理不易做地基；紧密单粒结构，土粒排列 紧密，强度较大，压缩性较小，是良好的天然地基。
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B 、蜂窝结构 主要由粉粒(0.02～0.005㎜)组成的土的结构形式，在水中单个 下沉，碰到已沉积的土粒，由于土粒间的分子引力大于颗粒 自重，则下沉土粒被吸引，不再下沉，形成很大孔隙的蜂窝 结构。
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③有机质（或腐殖质）
固相 构成
风化 程度
颗粒 大小
特点及对工程性质、力学性 质的可能影响
有机质
生物
亲水性强大，有大量的有机
细粒和胶态
百度文库
风化
质是不良的地基。
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二、土的结构与构造 (一) 、土的结构:
1 、概念:指土粒相互排列的特征和粒间的联结能力。 2 、土的结构类型与特征: ①、土的结构类型有：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 注：以上三种结构的工程性质逐渐降低，依次为最好、次
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三、土的工程特性 1、压缩性高 2、强度低 3、透水性大
四、土的生成与工程特性的关系 1、搬运、沉积条件 通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土。 2、沉积年代 通常土的沉积年代越长，土的工程性质越好。 3、沉积的自然地理环境 自然地理环境的不同所生成的土的工程性质差异很大。
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第二节 土的三相组成
*
第一章 土的物 理性质及分类
概述
土的 组成
土的 三相 比例 指标
无粘 性土 的密 实度
粘性 土的 物理 特征
土的 分类 标准
地基 土的 工程 分类
1 Teacher Yang Ping
一、土的生成
第一节 概述
1.概念：土是地壳表面的岩石风化后产生的碎屑堆积物。
注： ①、岩石 风化
土
压缩固结、
胶结硬化
3、评定方法：
①、Cu表示土粒大小的均匀程度， Cu↑，土粒越不均匀， 级配良好。适应于对级配连续的土进行判断。 一般情况 下，工程上把Cu <5的土看作是均粒土，级配不良； Cu ＞10的土是非均粒土，级配良好。
②、 对级配不连续的土，则采用Cu、 Cc两个指标进行判断。 当砾类土或砂类土同时满足Cu ≥5和Cc =1~3时，级配良 好。
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C 、絮状结构 由粘粒(<0.005mm)集合体组成的结构形式，粘粒在水中 长期悬浮，并在水中运动时形成小链环状的土集粒而下 沉，这种小链环被吸引，形成大链环状的絮状结构。
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(二) 、土的构造: 1 、概念: 是指同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征。 2 、主要有如下构造类型: ①、层状构造：土层由不同颜色、不同粒径的土组成层理，是 细粒土的一个重要特征。 ②、分散结构：土层中土粒分布均匀，性质相近，如砂、卵石 层等具有该种构造。 ③、结核状构造：在细粒土中掺有粗颗粒或各种结核，工程上 性质取决于细粒土成份，如含砾石的冰绩粘土。 ④、裂隙状构造：土中有很多不连续的小裂隙，有的硬塑或坚 硬状态的粘土为此构造。
分为：漂石（块石）颗粒、卵石（碎石）颗粒、园砾（角砾） 颗粒、砂粒、粉粒及粘粘六大类。
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㈡ 、土的粒径级配 1.颗粒级配（粒度成分）： 土中颗粒大小及搭配组合情况。 2.测定方法： ①、d>0.075mm时，采用筛分法; ②、当 d<0.075mm时，采用比重计法； ③、当土中同时含有大于和小于0.075mm的土颗粒时，应采 用两种方法联合测定。
②目前土主要是指第四纪土。
2、风化作用分为：物理风化 化学风化
原生矿物 次生矿物
生物风化 有机质（或腐殖质）
2
①原生矿物
固相 构成
风化 程度
颗粒 大小
特点及对工程性质、力学性 质的可能影响
原生矿物 (石英、 长石、云 母）
物理 风化
粗大，呈块 状或粒状(碎 石、砾石与 砂土的主要 成分)
性能稳定，视颗粒大小与形 状对力学、工程性质的影响 不同。例如，级配良好，土 粒不均匀，则该土的密度、 强度大，压缩性低，透水性 差。
注：级配不连续指缺乏中间粒组（ d60、与d10之间的某粒组） 的土，累计曲线呈台阶状。
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二、土中水 ㈠、土中液态水：存在于土中的液态水有结合水和自由水两种。
（扩散层） （固定层）
18
⒈结合水：是电场范围内的水。 ①、强结合水 ：指紧靠土粒表面的结合水膜，是不因重力作 用变化的固态水，其特点是： A、没有溶解盐的能力，不能传递静水压力，只有吸热变成 蒸汽时才能移动。 B、只含有强结合水的土表现为固态。 ②、弱结合水：紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜。其 特点是： A、不能传递静水压力，水膜较厚的向较弱的缓慢移动。 B、当土中含有弱结合水时，土是半固态的可塑状态，即是 粘性土具有可塑性的机制所在。
14
3、颗粒级配累计曲线：
注：若曲线陡，表示土粒均匀，级配不良；反之，曲线 平缓，表示土粒不均匀，级配良好。
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根据累计曲线，可确定两个定量指标：
A、不均匀系数：
Cu
d 60 d 10
B、曲率系数：
Cs
d
2 30
d10 d60
式中d60、d30、d10分别相当于小于某粒径土重量累计百分 含量为60%、30%及10%对应的粒径，分别为限制粒径、中 值粒径和有效粒径，对于同一种土，d60>d30>d10。
①在天然状态下，土呈三相系，即由固体颗粒、水和 空气三相所组成。
②饱和土和干土都是二相土。 注：当孔隙全部为水填充时，称为饱和土。反之，当
孔隙中没有水，全部为气体填充时，称为干土。
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一、土中固体颗粒（简称土粒） ㈠、基本概念
1 、粒度：指土粒的大小，通常用粒径d表示，单位mm。 注：当d越小时，粘性越好；反之，当d越大时，粘性越差。 2 、粒组：界于一定粒度范围内的土粒。 3、界限粒径：划分粒组的分界尺寸。 注：工程上根据界限粒径200、60、2、0.075和0.005mm把土粒
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②次生矿物
固相 构成
风化 程度
颗粒 大小
特点及对工程性质、力学性质 的可能影响
高度的分散性,呈细粒状,它的
次生 矿物（蒙 脱石、伊 利石、高
岭石）
化学 风化
细小，呈片 状 ,是粘性 土固相的主 要成分。
含量的变化对粘性土性质十分 敏感,巨大的比表面使其具有 很强的与水相互作用的能力, 它的结晶结构的不同,会带来 其工程性质的显著差异。
之、最差。 ②、特征：
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A 、单粒结构 粗大土粒在水和空气中下沉，而形成的全部由砂粒及更粗大土 粒组成的土具有该结构，分为两种：疏松单粒结构，骨架不稳 定，易变形，未经处理不易做地基；紧密单粒结构，土粒排列 紧密，强度较大，压缩性较小，是良好的天然地基。
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B 、蜂窝结构 主要由粉粒(0.02～0.005㎜)组成的土的结构形式，在水中单个 下沉，碰到已沉积的土粒，由于土粒间的分子引力大于颗粒 自重，则下沉土粒被吸引，不再下沉，形成很大孔隙的蜂窝 结构。
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③有机质（或腐殖质）
固相 构成
风化 程度
颗粒 大小
特点及对工程性质、力学性 质的可能影响
有机质
生物
亲水性强大，有大量的有机
细粒和胶态
百度文库
风化
质是不良的地基。
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二、土的结构与构造 (一) 、土的结构:
1 、概念:指土粒相互排列的特征和粒间的联结能力。 2 、土的结构类型与特征: ①、土的结构类型有：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 注：以上三种结构的工程性质逐渐降低，依次为最好、次
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三、土的工程特性 1、压缩性高 2、强度低 3、透水性大
四、土的生成与工程特性的关系 1、搬运、沉积条件 通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土。 2、沉积年代 通常土的沉积年代越长，土的工程性质越好。 3、沉积的自然地理环境 自然地理环境的不同所生成的土的工程性质差异很大。
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第二节 土的三相组成
*
第一章 土的物 理性质及分类
概述
土的 组成
土的 三相 比例 指标
无粘 性土 的密 实度
粘性 土的 物理 特征
土的 分类 标准
地基 土的 工程 分类
1 Teacher Yang Ping
一、土的生成
第一节 概述
1.概念：土是地壳表面的岩石风化后产生的碎屑堆积物。
注： ①、岩石 风化
土
压缩固结、
胶结硬化