土力学土质学第一章

1、第一章土的物理性质及工程分类第一节 土的三相组成土的三相：固相液相气相固相：无机矿物颗粒有机质原生矿物（岩浆冷凝，岩石经物理风化）次生矿物（原生矿物化学风化）（细小土粒，呈片状）（粗大土粒，呈块状，粒状）液相：结合水强结合水弱结合水自由水重力水（受重力）毛细水（受重力、毛细作用）气态水：呈水蒸气形态的水固态水：呈冰状态的水（受重力控制，能传递静水压力）弱结合水强结合水土颗粒自由水气相：连通不连通饱和土、非饱和土第二节 土的颗粒特征一、土的粒度成分粒度：土粒的大小。粒组：工程上把大小相近的土粒合并为组。颗粒分析方法筛分法（大于0.074mm或0.1mm）沉降分析法（小于0.074mm或0.1mm

2、）粒组划分粒组统称公路土工试验规程(JTJ051-93)粒组名称粒组范围(mm)巨粒漂石（块石）卵石（小块石）20020060粗粒粗砾中砾细砾粗砂中砂细砂6020205550.250.074细粒粉粒粘粒0.0740.0020.002二、粒度成分及其表示方法土的粒度成分：土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量 的百分比表示）土的颗粒级配粒度成分表示方法表格法累计曲线法三角坐标法1) 表格法粒径di(mm)粒径小于等于di的累计百分含量pi(%)土样A土样B土样C10100.05100.075.0298.955.0192.942.70.5076.534.70.2535.028

3、.5100.00.109.023.692.00.07519.077.60.01010.940.00.0056.728.90.0011.510.0粒度成分的累计百分含量表示法粒度成分分析结果粒组(mm)土样A土样B土样C10525.0521.120.0216.012.310.516.48.00.50.2550.126.04.98.00.10.0759.04.614.40.0750.010.00050.00011.510.02) 累计曲线法1E-30.010.1110020406080100bac 小于某粒径土的

4、百分含量pi(mm)土粒粒径di(mm)级配指标：不均匀系数1060ddCu曲率系数1060230dddCs反映大小不同粒组的分布情况，Cu越大，表示粒组分布范围较广，土的级配良好。Cc描述累计曲线的分布范围，反映累计曲线的整体形状。 Cu10，同时 Cc=13时，为级配良好土； 不满足上述条件时，为级配不好土。3) 三角坐标法三角坐标图三、粒度成分分析方法筛分法(d0.1mm)沉降分析法(d0.1mm)Stokes定律：土粒在悬液中沉降的速度与粒 径的平方成正比。wsrv292上式也可写成：vdws18vd126. 1LimndiiiitLd126. 1swswisim1000 则悬液中粒径

5、小于等于di(mm)的土粒质量msi占土粒总质量ms的累计百分比pi（以%表示）为：ssiimmp 四、土粒的形状卵石圆形碎石棱角状砂粒状粘土扁平状描述土粒形状指标 体积系数36mcdVV 形状系数2111BCAF V 土粒体积dm 土粒的最大粒径A1 土粒最大粒径B1 土粒中间粒径C1 土粒最小粒径五、土的结构土的结构：是指土颗粒的大小、形状、排列情况的相互连结 的方式。土的结构单粒结构蜂窝结构絮状结构单粒结构：由砂或更粗大的颗粒在水或空气中沉积形成。特征：重力大于颗粒之间的引力。松散密实单粒结构蜂窝结构：由粉粒（粒径在0.0750.005mm）在水中下沉时形成的。特征：颗粒之间的引力大于重

6、力。蜂窝结构絮状结构：由粘粒（粒径0.005mm）集合体组成。特征：颗粒不因自重而下沉，长期悬浮在 水中，构成孔隙很大的絮状结构。絮状结构第三节 土的三相比例指标a) 实际土体b) 土的三相图土粒水气c) 各相的质量和体积一、试验指标土的密度、土粒密度、含水量3g/cmVm1、土的密度土的重度3kN/mg2、土粒密度3g/cmsssVm土粒相对密度（比重）wsssVmd3、土的含水量%100swmmw测试方法：烘干法、酒精燃烧法二、换算指标1、干密度3g/cmVmsd2、饱和密度3g/cmVmmswsat3、有效重度（浮重度）3kN/mwsatwssVVgm4、土的孔隙比svVVe5、土的孔隙

7、率6、土的饱和度eeVVnv1VVSwr三、三相比例指标的互相换算土粒水气三相的质量和体积第四节 粘性土的界限含水量一、粘性土的界限含水量pw含水量w0固态半固态可塑状态流动状态缩限塑限液限Lwsw二、塑性指数pLpwwI土的名称粉质粘土粘土塑性指数1017粘性土按塑性指数分类三、液性指数pLpLwwwwI当IL=1.0时，w=wL，土的含水量等于液限；当IL=0.0时，w=wp，土的含水量等于塑限。所以：当IL0 .0时， w1.0 时， wwL ，流塑状态；当0IL1 时， wpw17粘土105%时，为有机质土；有机质含量60%时，为泥炭。2、人工填土：由人类活动而堆填的土，物质成分比 较复杂，均匀性较差 素填土：碎石、砂或粉土、粘性土，其中不