工程岩土 课件 3.2.2认识土的毛细性

认识土的毛细性

主讲教师：邓小军任务引入：认识土的毛细性在上细下粗的土层中滴水，在不饱水情况下，水将停留在何处？思考：

滴水

下雨

砂土

黄土

砾石

在土层中挖个洞，在洞内放个接渗皿，能否接到水？1.土的概念任务实施：认识土的毛细性

土是具有孔隙的多相介质。土是由固体相的颗粒、孔隙中的液体和气体三相组成的，而土中的孔隙具有连续的性质，因此土中水在某些条件下在孔隙通道中发生运动。一、土的毛细现象与毛细性质2.毛细管作用任务实施：认识土的毛细性

土中的孔隙是很复杂的，形成了无数的毛细管。把毛细管用图所示的下部浸水的半径为r的圆管代替，在这个简化的毛细管圆管中，水可以上升到某一高度，这叫做毛细管作用。毛细管作用是因为水的表面张力作用而产生的现象。3.土的毛细现象、毛细性质hc毛细水重力水毛细水：这种细微孔隙中的水（既受重力又受毛细力作用的水）即为毛细水。土的毛细现象：当土颗粒中的水在表面张力作用（毛细管作用）下，沿着细小的毛细孔隙（孔径为0.002～0.5mm）向上或向其它方向移动的现象。土的毛细性质：土能够产生毛细现象的性质。任务实施：认识土的毛细性二、土的毛细水类型任务实施：认识土的毛细性支持毛细水(a)触点（孔角）毛细水

根据毛细水在包气带岩土空隙与地下水面的关系和充水程度分：

悬挂毛细水（b）baa二、土的毛细水类型任务实施：认识土的毛细性思考：细砂样、砾石样水中浸泡后，快速提出水面：（1）细砂样孔隙中会保留什么形式的毛细水？（2）砾石样孔隙中会保留什么形式的毛细水？a.支持毛细水c.触点毛细水b.悬挂毛细水答案：（1）b细砂样孔隙中会保留悬挂毛细水。（2）c砾石样孔隙中会保留触点（孔角）毛细水。三、土的毛细现象对工程的危害任务实施：认识土的毛细性危害引起路基冻害；引起房屋建筑地下室过分潮湿，墙体受潮；可能引起土的沼泽化和盐碱化，从而影响到工程和农业经济。四、表征毛细水特征的指标任务实施：认识土的毛细性1.毛细水上升高度：海森经验公式：毛细水上升高度(m)土的孔隙比土的有效粒径（m)与土粒形状及表面洁净情况有关的系数

土层中毛细水在水膜表面张力的作用下上升到自由水面以上的高度值。其值大小可通过实地调查、观测得到。对于非粘性土，也可根据规范或文献中推荐的经验公式估算或经验表格查得。任务实施：认识土的毛细性

毛细水上升高度主要取决于岩土孔隙大小,孔隙愈大,毛细水上升高度愈小。松散沉积物粒径（mm）毛细上升高度（cm）细砾石很粗的砂粗砂中砂细砂粉砂粉砂5～22～11～0.55～0.20.2～0.10.1～0.050.05～0.022.56.513.524.542.5105.5200(72天后仍在上升)1.毛细水上升高度：任务实施：认识土的毛细性毛细孔隙的大小

：粗粒土>细粒土结合水膜将减慢毛细水的上升速度通常情况下，砾类（除粉砾）和粗砂，毛细水上升高度很小；细砂和粉土、粉质黏土，不仅毛细水上升高度大，上升速度也快，但对于粘性土，则上升速度很慢。2.毛细水上升速度：任务实施：认识土的毛细性粒子间的结合力，是影响土的抗剪强度的重要因素之一，特别是粘性土。然而，随着饱和土中弯液面的消失，该力也随之消失，所以由水的表面张力产生的粘聚力有时也称为毛细粘聚力。作用在土颗粒接触表面上所产生的压力。3.毛细压力：任务实施：认识土的毛细性问题：为何干燥的砂土及水下饱和的砂土均无法成形，而一定含水量的湿砂却可捏成团？

土粒间存在着毛细压力产生的假粘聚力（毛细粘聚力）

沙雕艺术造型任务小结：认识土的毛细性

滴水下雨砂土砾石水将停留在细土中形成悬挂毛细水不能接到水，因为土层中存在的是毛细水不能在重力作用下流到洞中任务总结：认识土的