工程地质学基础讲义第一章土力学35

第一章土土的物理力力学性质第一节土土的物质组组成与结构构、构造土是由固体体颗粒以及及颗粒间孔孔隙中的水水和气体组组成的，是是一个多相相、分散、、多孔的系系统，一般般可把土看看作为三相相体系，包包括固相、、液相和气气相。土的粒度成成分及表示示方法土颗粒的大大小以其直直径表示，，称为“粒粒径”。粒组及其划划分粒度成分的的测定及表表示方法土的粒度成成分(颗粒级配)是指土中各各个粒组的的相对百分分含量，通通常用各粒粒组占土粒粒质量的百百分数表示示。表示方法：：表格法、、累计曲线线和分布曲曲线。表格法累积曲线土按粒度成成分分类岩土工程勘勘察规范土的矿物成成分土的固相部部分是由各各种矿物颗颗粒和矿物物集合体组组成的，矿矿物成分不不同，则土土的性质不不同。原生矿物：：岩石经物物理风化破破碎但成分分没有发生生变化的矿矿物碎屑。。一般是粗粗粒土的主主要矿物。。次生矿物：：原生矿物物经过化学学风化作用用，使其进进一步分解解，形成颗颗粒更小的的新矿物。。可溶性次次生矿物和和不可溶次次生矿物。。有机质：土土中动植物物残骸在微微生物作用用下分解形形成的产物物。粒组与矿物物成分的关关系粘土矿物成成分蒙脱石：高岭石：伊利石：土中的水和和气体土中水矿物成分水水结构水结晶水沸石水孔隙中的水水液态水固态水气态水结合水毛细水重力水土中气体吸附气体游离气体密闭气体土的结构与与构造土的结构：：指组成土土的土粒大大小、形状状、表面特特征、土粒粒间的连接接关系和土土粒的排列列情况。巨粒土和粗粗粒土：单单粒结构，，又可分为为松散结构构和紧密结结构。巨粒土和砾砾类土中，，由于粗、、细颗粒含含量不同分分为粗石状状和假斑状状结构。细粒土：团团聚状结构构，可分为为蜂窝状和和絮凝状，，非均粒结结构土的构造：：在一定土土体中，结结构相对均均一的土层层单元体的的形态和组组合特征，，成为土的的构造。第二节土土的物理性性质土的物理性性质指土本本身由于三三相组成部部分的相对对比例关系系不同所表表现的物理理状态以及及固、液两两相相互作作用时所表表现出来的的性质。前前者称土的的基本物理理性质，主主要指土的的轻重、干干湿、松密密等，具体体用土的质质量、含水水性和孔隙隙性指标来来说明；后后者主要包包括细粒土土的稠度、、塑性、胀胀缩性以及及各种土的的透水性和和毛细性。。土的基本物物理性质：：土粒密度(实测)土的密度：：天然密度度（实测））、干密度度和饱和密密度、浮密密度土的含水性性：含水率率（实测））、饱和度度土的孔隙性性：孔隙率率和孔隙比比、砂土的的相对密度度土的基本物物理力学性性质之间的的联系细粒土的稠稠度和可塑塑性细粒土的稠稠度：细粒粒土由于含含水量不同同，可表现现出稀稠软软硬程度不不同的物理理状态，如如固态、塑塑态或流态态等。细粒粒土这种因因含水率变变化而表现现出的各种种不同的物物理状态（（稀稠软硬硬的程度）），即成为为细粒土的的稠度。随着含水率率的变化细细粒土可由由一种稠度度状态转变变为另一种种稠度状态态，相应于于转变点的的含水率，，成为界限限含水率，，也称为稠稠度界限。。细粒土的可可塑性：细细粒土的含含水率在塑塑限和液限限之间时，，在外力的的作用下可可以揉塑成成任意形状状而不破坏坏土粒间的的连接，并并且在外力力解除后仍仍保持已有有形状的性性质。塑性指数：：液性指数：：细粒土的膨膨胀性和崩崩解性膨胀性：细细粒土含水水率增加而而发生体积积增大的性性能，称膨膨胀性；而而由于土中中失去水分分体积减小小的性能，，称收缩性性。细粒土由于于浸水而发发生崩散解解体的性能能，成为崩崩解性。第三节土土的力学性性质土的压缩性性：土在压压力作用下下体积变小小的性能。。土压缩变形形的机理：：土的压缩缩变形其实实就是土中中水和气体体排出的过过程。饱水水土在一定定的荷载作作用下的渗渗透压密过过程，称为为渗透固结结；饱和砂砂土的压缩缩很快能完完成，而饱饱和细粒土土的孔隙小小，透水性性弱，在压压缩作用下下孔隙中的的水不可能能很快被挤挤出，土的的压缩时间间常需要相相当长的时时间，但其其压缩量也也大。压缩定律压缩系数，，表征土压压缩性大小小的指标。。《建筑地基基基础设计规规范》中取土P1=0.1MPa，P2=0.2MPa对应的压缩缩系数判断断土的压缩缩性。土的压缩模模量：土的变形形模量：：土的前期期固结压压力：土土层在地地质历史史过程中中受到过过的最大大固结压压力（包包括自重重和外荷荷载）称称为前期期固结压压力。前前期固结结压力的的意义在在于：说说明土层层现时的的固结状状态；判判断未来来条件下下是否会会产生新新的压密密固结。。正常固结结土超固结土土欠固结土土卡萨格兰兰德法求求前期固固结压力力地基沉降降量计算算—土体压缩缩性的应应用土的抗剪剪性土的抗剪剪性是指指土体抵抵抗剪切切破坏的的性能。。土的抗剪剪强度：：土抵抗抗剪切破破坏的极极限强度度。土剪切破破坏的原原理：土土粒间发发生相互互错动，，引起土土的一部部分相对对另一