第一章土力学课件.pptx

1、1.1.1 岩石风化的产物及成土作用岩石风化的产物及成土作用 自然界的不断经历着物理、化学和生物等， 形成各种风化产物，又经搬运、沉积等作用形成1.1.2 陆相沉积陆相沉积1. 残积层2. 坡积层3. 洪积层,泥石流,冰川堆积物4. 河流冲积层5. 湖积层6. 风积层 1.1.3 海相沉积海相沉积1. 滨海及泻湖沉积2. 浅海沉积3. 深海沉积Vs 、Vw、Va 分别为固体、水、气体部分的体积； Vv= Vw+ Va，Vv 为土中孔隙的体积；V= Vs+ Vv，V 为土样的总体积；ms、mw、 ma 分别为固体、水、气体部分的质量， ma可以忽略；m=ms+ mw，m 为土样的总质量。土颗粒液

2、 体气 体土颗粒1.2.1 土中的固体颗粒土中的固体颗粒：土颗粒的大小；：土颗粒当量小球体的直径；：按粒径大小把粒径相近、工程性质相近土颗粒划分为若干组；：表达颗粒分析结果的曲线；：d10：d30：d60：表示曲线的斜率，Cu= d60 / d10 ；：表示曲线的连续性状况，Cc = d302 / (d10 d60 )。 ；当Cu10且Cc=13：；若不能同时满足上述两个条件：Cu=166.7Cc=2.96Cu=2.25Cc=0.84Cu=18.0Cc=0.88：岩石风化后化学成分未变化、化学性质稳定的矿物；：经反复风化和搬运，化学成分和性质变化形成的新矿物；：生物遗骸及其分解物，形成有机质土

3、、泥炭等；、及盐类，。：可衡量土粒间连接的牢固程度；：具有很强的离子吸附及交换作用；。1.2.2 土中的水土中的水 通常在高温或长期加热下发生变化，不包括在土的含水量计算中。 强结合水：吸附紧贴在土颗粒表面的水膜固定层，厚度15nm； 弱结合水：强结合水膜外圈的水膜扩散层，厚度10100nm。 毛细水：存在于地下水位以上土颗粒间孔隙中的水，有溶解作用； 重力水：地下水位以下的液态水，受重力规律支配，有浮力作用。1.2.3 土中的气体土中的气体 与外界大气相通，当土层受荷载作用压缩时，易使之逸出。 粒径较细的土中，与大气隔绝，受荷载作用时，会被压缩或溶解，压缩性增加，透水性减小，使土体不易压实。

4、 造成地质灾害。1.3.1 土粒结构土粒结构较粗颗粒的土，如砾石、砂粒等 较细颗粒的土，如粉粒等微小的黏粒、胶体颗粒1.3.2 土体构造土体构造土体中各组成部分之间的排列、分布及外貌特征，如土层的层理及裂隙等宏观特征。反映了土的成因、土形成时的地质环境、气候特征及土层形成后的演变结果等。1.4.1 常用物理性质指标的定义及应用常用物理性质指标的定义及应用 1. 基本指标基本指标 ds=ms/mw=s /w， mw为4C时同体积水的质量 w= mw/ms (%) =m/V (g/cm3)2. 换算指标换算指标 e=Vv / Vs n =Vv / V (%) Sr=Vw / Vv (%) d=ms

5、 / V (g/cm3) 、d = d g (kN/m3) sat=(ms+Vv w )/V (g/cm3)、sat = sat g (kN/m3) = (ms-Vs w )/V (g/cm3)、=g (kN/m3)(1)/1swedw/(1)nee/rsSd w e/(1)dw(1)(1)swdn()/(1)satswdeewwswssswVmVwdVm 1sV wsswmwmwd sssswswswmmdV 假设vvsVVeV 则于是根据定义式就便可推出各个指标间的换算式。wsrvVwGSVe在进行某地基勘察时，取一原状土样，由试验测得：土的天然密度=1.8g /cm3，土粒相对密度ds=

6、2.70，土的天然含水量w=18.0%，试求其余六个指标。33(1)2.7(10.18) 1110.771.80.77100%43.5%110.772.70.18100%100%63.1%0.771.81.525(/)110.182.70.7711.96(/)110.7712.71110.77swsrdssatwswdweened wSeg cmwdeg cmede 310.96(/)g cm 解：某原状土样的总体积V=140cm3，湿土质量m=258g，干土质量ms=208g，土粒的相对密度ds=2.68，求土样的密度、重度、干密度、干重度、含水量、孔隙比及饱和重度。 3333332581.

7、84(g/cm )140g1.84 101018.4(KN/m )2081.49(g/cm )1401.49 101014.9( N/m )258208100%100%24%2082.68 1110.81.492.680.8101110.8sdddwsswdssatwmVmVgKmwmdedee 39.3( N/m )K解：3137% 0.9512.9%, 1.39 10 ()2.721srsdwsdS ewmVVkgde 某填土工程，土料的e=0.95，Sr=37%，ds=2.72，若孔隙比不变，使其达到w=18%，问：1)每1m3土中需要加水多少？2)每1000kg土中需要加水多少？解：如

8、图分析：如图分析：e不变，且不变，且ms和和Vs不变，就是孔隙体积不变；总体积不变。不变，就是孔隙体积不变；总体积不变。假定加水前土的含水量为假定加水前土的含水量为w1 ，则：，则：加水后加水后(w2=18%)e=Vv / Vs=0.95填土材料填土材料加水前加水前(w1=12.9%)ms,Vsmw1,Vve=Vv / Vs=0.95ms,Vsmw2,Vv12213()1.39 10 (1812.9)%70.89()wwwsmmmm wwkg 3331(1)2.72 (10.129) 101.57 10 (/)110.95swdwkg me 331070.891.5710 45.15()wwm

9、mmkg 1.5.1 孔隙比孔隙比：不能全面地考虑。土的名称分类密实度密实中密稍密松散砾,粗,中砂e 0.60.6 e 0.750.750.85细粉砂e 3015 N 3010 N 15N 101.6.1 粘性土粘性的来源粘性土粘性的来源：物质分子间及微粒间的微观力所构成的凝聚力；：土体内含有的矿物质和化学物质产生的胶结固化作用。1.6.2 含水状态特征及界限含水量的测定含水状态特征及界限含水量的测定坚硬,含少量弱结合水含少量自由水结合水含有强结合水含大量自由水常用的界限含水量液限wL和塑限wp测定 ：液限仪：锥式（图a）、碟式（图b、c ） ：搓条法 ：pLwawb Lwpw1.6.3 两个

10、重要指标及其工程应用Ip越大土的可塑性范围越大。 对黏性土分类： 表示粘性土含水软硬状态。 Ic 越大，土体越稠、越硬。软硬状态坚硬硬塑可塑软塑流动液性指数IL 00 IL 0.250.25 IL 0.750.75 1.0黏性土的软硬状态分类17pI ；1017pI1.6.4 黏性土的活动度、灵敏度及触变性 0.750.75 1.251.25 2.02.0AAAA 1.01.02.02.04.04.08.08.016.016.0rrrrrrSSSSSS 1.7.1 粘性土的夯粘性土的夯(压压)实性实性 以干密度和含水率关系作出击实曲线。击实曲线对应纵坐标为，横坐标为。饱和度80% maxd o

11、pw1.7.2 粘性土的收缩、膨胀、崩解粘性土的收缩、膨胀、崩解：由于含水量的蒸发而引起土体积缩小的现象。土的收缩值和矿物成分有关。：土体中粘粒、胶粒含量越多，膨胀性越显著。如蒙脱土吸水膨胀显著，失水收缩也显著。：土在胀缩过程中由于应力不均匀、土粒间距超过引力作用范围，土体就出现崩解现象。1.7.3 粘性土土质改良粘性土土质改良 1.7.4 粘土中的降、排水粘土中的降、排水 1.7.5 冻结过程中水分的迁移和积聚冻结过程中水分的迁移和积聚常用土的分类有：；。可参见现行有关对土分类的标准、规范 （规程），如：国家标准土的工程分类标准（GB/T 501452007）；建设部建筑地基基础设计规范（GB 500072002）；建设部岩土工程勘察规范（GB 500212001）；交通部公路土工试验规程（JTGE402007）；水利部土工试验规程（SL 2371999）。