第01章土的物质组成与结构、构造ppt课件.ppt
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1、土的物质组成与结构、构造,第一章,1 土的物质组成与结构、构造,土的形成,渗透特性变形特性强度特性,土的三相组成土的物理状态土的结构和构造,土的工程分类,决定,影响,便于研究和应用,1 土的物质组成与结构、构造,1.1 土的形成 1.2土的三相组成 1.3土的结构和构造 1.4土的工程分类,1.1 土的形成,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,搬运、沉积,1 土的物质组成与结构、构造,形成过程形成条件,物理力学性质,风化,影响,生物风化,物理风化,化学风化,量变,无粘性土,原生矿物,质变,粘性土,次生矿物,动植物的活动,1 土的物质组成与结构、构造,一.风化,有 机 质,1.1
2、土的形成,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,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎,母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分,形成新的矿物,二.搬运与沉积,残积土无搬运,运积土有搬运,土质较好,1 土的物质组成与结构、构造,残积土强风化弱风化微风化母岩体,颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理,1.1土的形成,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,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,2.搬运与沉积,运积土有搬运,风:风积土,1 土的物质组成与结构、构造,重力:坡积土,流水:,洪积土冲积土湖泊沼泽沉积土
3、海相沉积物,冰川:冰积土,1.1土的形成,土粒粗细不同,性质不均匀,有分选性,近粗远细,浑圆度分选性明显,土层交迭,含有机物淤泥,土性差,颗粒细,表层松软,土性差,土粒粗细变化较大,性质不均匀,颗粒均匀,层厚而不具层理,1 土的物质组成与结构、构造,1.1 土的形成 1.2土的三相组成 1.3土的结构和构造 1.4土的工程分类,1.2 土的三相组成,气相,固相,液相,+,+,构成土骨架,起决定作用,重要影响,土体,1 土的物质组成与结构、构造,次要作用,一.固体颗粒,物理状态力学特性,粒径级配,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,矿物成分,颗粒形状,1.粒径级配,一.固体颗粒,1
4、 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,颗粒大小,各粒径成分在土中占的比例,狭义的粒径级配,影响土性的主因,颗粒大小,粒径 土粒的等效直径(mm)。土粒并非理想的球体,通常为椭球状和针片状、棱角状等不规则形状因此粒径只是一个相对的、近似的概念;,一.固体颗粒,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,颗粒大小,粒组 按粗细进行分组,将粒径接近的归成一类为什么要划分“粒组”或“粒级”?()自然界中土颗粒直径大小相差十分悬殊()随着粒径的变化,土粒的成分和性质也逐渐发生变化。()当土粒的粒径在某一大小范围内变化时土的成分和性质差别不大可以认为具有大致相同的成分和相似的性质。为了便于
5、研究土中各粒径土粒的相对含量及其与土的工程地质性质关系,将自然界中土粒直径变化范围划分成几个区段。每个区段中包括的土粒成分相近,性质相似。,一.固体颗粒,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,颗粒大小,粒组 按粗细进行分组,将粒径接近的归成一类划分依据?(1)在考虑到土粒性质和成分随粒径大小变化的前提下(2)还应与目前粒度分析试验的技术水平相适应。(3)同时要考虑到使用的方便性。,一.固体颗粒,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,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,一.固体颗粒,d,mm,卵石,砾粒,砂粒,粉粒,粘粒,胶粒,60,2,0.05
6、,0.005,0.002,0.25,0.5,5,20,粗,中,细,粗,中,细,极细,0.075,粗粒,细粒土,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,巨粒,200,漂石,粒径级配,确定方法 筛分法:适用于粗粒土(0.075 mm)净水沉降法:适用于细粒土(0.075 mm),各粒组的相对含量,用质量百分数来表示,表述方法 粒径级配累积曲线,1 土的物质组成与结构、构造,一.固体颗粒,1.2土的三相组成,一.固体颗粒,1 土的物质组成与结构、构造,105.02.01.00.50.250.075,200g,10161824223872,小于某粒径之土质量百分数P(),粒径(mm),1.2
7、土的三相组成,P%958778665536,土的粒径级配累积曲线,水分法,一.固体颗粒,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,小于某粒径之土质量百分数(),粒径(mm),土的粒径级配累积曲线,特征粒径:d50:平均粒径d60:控制粒径d10:有效粒径d30;,不均匀程度:Cu=d60/d10,连续程度:Cc=d302/(d60 d10)曲率系数,不均匀系数,Cu 5,级配不均匀,粗细程度:用d50 表示,一.固体颗粒,1 土的物质组成与结构、构造,1.2土的三相组成,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,连续程度:Cc=d302/
8、(d60 d10)曲率系数,较大颗粒缺少,Cc 减小,较小颗粒缺少,Cc 增大,C c=1 3,级配连续性好,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,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 3 或 Cc 1,级配 不良的土,1 土的物质组成与结构、构造,一.固体颗粒,1.2土的三相组成,2.矿物成分,原生
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