第二章土的物理性质及分类优秀PPT.ppt





《第二章土的物理性质及分类优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章土的物理性质及分类优秀PPT.ppt(47页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章土的物理性质及分类第一页,本课件共有47页2.2 2.2 土的三相比例指土的三相比例指标标土的三相组成各部分的质量和体积之间的比例关土的三相组成各部分的质量和体积之间的比例关系,随着各种条件的变化而改变。地下水位的升系,随着各种条件的变化而改变。地下水位的升高或降低,将改变土中水的含量;经过压实的土,高或降低,将改变土中水的含量;经过压实的土,其孔隙体积将减小。其孔隙体积将减小。表示土的三相组成比例关系的指标,称为土的三相表示土的三相组成比例关系的指标,称为土的三相比例指标,包括土粒比重(或土粒相对密度);土比例指标,包括土粒比重(或土粒相对密度);土的含水量(或含水率)、密度、孔隙比、
2、孔隙率和的含水量(或含水率)、密度、孔隙比、孔隙率和饱和度等。饱和度等。第二页,本课件共有47页土的三相模型图土的三相模型图第三页,本课件共有47页三相量比例关系的基本三相量比例关系的基本试验试验指指标标土的密度土的密度-土的土的单单位体位体积质积质量量(g/cm3或或t/m3)测测定方法定方法:环环刀法刀法第四页,本课件共有47页土的含水量土的含水量-土中水的质量与土颗粒质量之比,用土中水的质量与土颗粒质量之比,用百分比表示百分比表示(%)土的含水量是标志土含水程土的含水量是标志土含水程土的含水量是标志土含水程土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天度的一个重要物理指标。天度的一个重
3、要物理指标。天度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大,然土层含水量变化范围较大,然土层含水量变化范围较大,然土层含水量变化范围较大,与土的种类、埋藏条件及其与土的种类、埋藏条件及其与土的种类、埋藏条件及其与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。所处的自然地理环境等有关。所处的自然地理环境等有关。所处的自然地理环境等有关。测定方法:烘干法,测定方法:烘干法,亦可用酒精燃烧法亦可用酒精燃烧法 第五页,本课件共有47页土粒比重土粒比重Gs-土粒质量与同体积土粒质量与同体积4时纯水的质量时纯水的质量之比之比土粒相对密度变化范围不大:细粒土(粘性土)一般土粒相对密度变化范围不大:细粒
4、土(粘性土)一般土粒相对密度变化范围不大:细粒土(粘性土)一般土粒相对密度变化范围不大:细粒土(粘性土)一般2.702.702.752.75;砂土一般为砂土一般为砂土一般为砂土一般为2.652.65左右。土中有机质含量增加,土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加,土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加,土粒相对密度减小左右。土中有机质含量增加,土粒相对密度减小测定方法:比重瓶法测定方法:比重瓶法 第六页,本课件共有47页三相比例关系的其他常用指三相比例关系的其他常用指标标反映土反映土单单位体位体积质积质量的指量的指标标:土的干密度土的干密度d d-单单位体位体积积土体中固体土体中固体颗颗粒
5、的粒的质质量。量。土的干密度或干容重是土的干密度或干容重是评评价土密价土密实实程度的指程度的指标标,干密度,干密度或干容重越大表明土越密或干容重越大表明土越密实实,反之越疏松。常用它来控,反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工制填土工程的施工质质量量第七页,本课件共有47页土的饱和密度土的饱和密度sat-土的空隙全部为水充满时土的单土的空隙全部为水充满时土的单位体积质量位体积质量土的有效密度土的有效密度-处于地下水位以下的土,受到浮力处于地下水位以下的土,受到浮力作用时,单位体积土中土颗粒的重量扣除同体积水作用时,单位体积土中土颗粒的重量扣除同体积水的质量,即是土的有效密度的质量,即是土的有效
6、密度 第八页,本课件共有47页各种密度之间的比较各种密度之间的比较土的重度土的重度土的重度土的重度 =g=g=g=g饱和重度饱和重度 sat sat sat sat=satsatg g干重度干重度干重度干重度 d d d d=d d d dg g g g浮重度浮重度浮重度浮重度 =g g g g重度指标重度指标第九页,本课件共有47页反映土的空隙特征的指标反映土的空隙特征的指标空隙比空隙比e-土中孔隙体积与土颗粒体积之比土中孔隙体积与土颗粒体积之比空隙率空隙率n-指土体中空隙体积占土体总体积之比指土体中空隙体积占土体总体积之比,用用百分数表示,百分数表示,土的饱和度土的饱和度Sr-表示土空隙中
7、被水充满的程度表示土空隙中被水充满的程度,也也即土中水的体积与空隙体积之比即土中水的体积与空隙体积之比,用百分数表示,用百分数表示,第十页,本课件共有47页各物理指标间的换算各物理指标间的换算常用的物理性质指标共有常用的物理性质指标共有9个,一般地说,已知其个,一般地说,已知其中任意中任意3个,通过换算,可以求其余个,通过换算,可以求其余6个个孔隙比与孔隙率的关系孔隙比与孔隙率的关系第十一页,本课件共有47页干密度与湿密度和含水率的关系干密度与湿密度和含水率的关系第十二页,本课件共有47页孔隙比与比重和干密度的关系孔隙比与比重和干密度的关系 第十三页,本课件共有47页饱和度与含水率、比重和孔隙
8、比的关系饱和度与含水率、比重和孔隙比的关系 当土饱和时,即为当土饱和时,即为S Sr r=100100则则 饱和含水率饱和含水率第十四页,本课件共有47页浮密度与比重和孔隙比的关系浮密度与比重和孔隙比的关系第十五页,本课件共有47页2.3 2.3 粘性土的物理特性粘性土的物理特性粘性土的稠度状态粘性土的稠度状态-指土的软硬程度或土受外力指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力作用所引起变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最主是粘性土最主要的物理状态特征要的物理状态特征。可塑状态可塑状态-就是当粘性土在某含水量范围内,可就是当粘性土在某含水量范围内,可用外力塑成任何形状而不发生裂纹,并当
9、外力移用外力塑成任何形状而不发生裂纹,并当外力移去后仍能保持既得的形状,土的这种性能叫做可去后仍能保持既得的形状,土的这种性能叫做可塑性。塑性。固态固态 半固态半固态 可塑状态可塑状态 流动状态流动状态 缩限缩限ws 塑限塑限wp 液限液限wL含水量含水量第十六页,本课件共有47页粘性土的物理状态指标粘性土的物理状态指标 液限、塑限、缩限:液限、塑限、缩限:L 、p 、s 塑性指数:塑性指数:Ip 液性指数:液性指数:IL 灵敏度:灵敏度:Sq界限含水量界限含水量-粘性土由一种状态转变到另一种状态的分界粘性土由一种状态转变到另一种状态的分界含水量。含水量。液限液限L:土由可塑状态转到流动状态的
10、界限含水量(或塑土由可塑状态转到流动状态的界限含水量(或塑性上限)。性上限)。塑限塑限p:土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限(或塑性下限)。限(或塑性下限)。缩限缩限s:土由半固体状态不断蒸发水分,则体积继续逐渐缩土由半固体状态不断蒸发水分,则体积继续逐渐缩小,直到体积不再收缩时,对应土的界限含水量叫缩限小,直到体积不再收缩时,对应土的界限含水量叫缩限第十七页,本课件共有47页液限测试液限测试-圆锥液限仪法圆锥液限仪法76 g5s下沉10mm或17mm第十八页,本课件共有47页塑限测试塑限测试-搓条法搓条法直径约3mm第十九页,本课件共有47页塑
11、液限联合测试塑液限联合测试第二十页,本课件共有47页粘性土的塑性指数粘性土的塑性指数-塑性指数是指液限塑性指数是指液限和塑限的差值,即土处在可塑状态的含和塑限的差值,即土处在可塑状态的含水量变化范围。水量变化范围。I Ip p=L L-p p I Ip p越大越大土的可塑范围越广,土中含有的结合水越多,土的可塑范围越广,土中含有的结合水越多,土的可塑范围越广,土中含有的结合水越多,土的可塑范围越广,土中含有的结合水越多,土与水之间的作用越强。土中粘粒含量越大,塑性指数土与水之间的作用越强。土中粘粒含量越大,塑性指数土与水之间的作用越强。土中粘粒含量越大,塑性指数土与水之间的作用越强。土中粘粒含
12、量越大,塑性指数I Ip p越大。越大。越大。越大。第二十一页,本课件共有47页粘性土的液性指数粘性土的液性指数-指粘性土的天然含水量和塑限指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。的差值与塑性指数之比。IL值愈大,土质愈软;反之,土质愈硬值愈大,土质愈软;反之,土质愈硬值愈大,土质愈软;反之,土质愈硬值愈大,土质愈软;反之,土质愈硬状 态 坚 硬 硬 塑 可 塑 软 塑 流 塑 液性指数 IL0 0IL0.25 0.25IL0.75 0.751.0 粘性土的物理状态粘性土的物理状态第二十二页,本课件共有47页粘性土的结构性和触变性粘性土的结构性和触变性 天然状态下的粘性土通常都具有一定
13、的结构性,土的天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性,土的天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性,土的天然状态下的粘性土通常都具有一定的结构性,土的结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的特性。当结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的特性。当结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的特性。当结构性是指天然土的结构受到扰动影响而改变的特性。当受到外来因素的扰动时,土粒间的胶结物质以及土粒、离受到外来因素的扰动时,土粒间的胶结物质以及土粒、离受到外来因素的扰动时,土粒间的胶结物质以及土粒、离受到外来因素的扰动时,土粒间的胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,土的强度降低
14、、子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,土的强度降低、子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,土的强度降低、子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,土的强度降低、压缩性增大。压缩性增大。压缩性增大。压缩性增大。土的结构性对强度的这种影响,一般用土的结构性对强度的这种影响,一般用灵敏度灵敏度来来来来衡量。土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑(土的衡量。土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑(土的衡量。土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑(土的衡量。土的灵敏度是以原状土的强度与该土经重塑(土的结构性彻底破坏)后的强度之比来表示。重塑试样具有与结构性彻底破坏)后的强度之比来表示。重塑试样具有与结构性彻底破
15、坏)后的强度之比来表示。重塑试样具有与结构性彻底破坏)后的强度之比来表示。重塑试样具有与原状试样相同的尺寸、密度和含水量。原状试样相同的尺寸、密度和含水量。原状试样相同的尺寸、密度和含水量。原状试样相同的尺寸、密度和含水量。第二十三页,本课件共有47页粘性土的灵敏度粘性土的灵敏度St式中式中 q qu u原状试样的无侧限抗压强度,原状试样的无侧限抗压强度,kPakPa;q qu u重塑试样的无侧限抗压强度,重塑试样的无侧限抗压强度,kPakPa。低灵敏度低灵敏度 中灵敏度中灵敏度 高灵敏度高灵敏度灵敏度灵敏度241第二十四页,本课件共有47页粘性土的胀缩性粘性土的胀缩性-指粘性土具有吸水膨胀和
16、失水指粘性土具有吸水膨胀和失水收缩的两种变形特性。收缩的两种变形特性。粘粒成份主要由亲水性矿物组成,具有显著的吸水粘粒成份主要由亲水性矿物组成,具有显著的吸水粘粒成份主要由亲水性矿物组成,具有显著的吸水粘粒成份主要由亲水性矿物组成,具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土,习惯称为膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土,习惯称为膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土,习惯称为膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土,习惯称为膨膨膨膨胀土胀土胀土胀土。它一般强度较高,压缩性低,易被误认为是。它一般强度较高,压缩性低,易被误认为是建筑性能较好的地基土。建筑性能较好的地基土。自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率
17、自由膨胀率能较好反映土中的粘土矿物成份、颗能较好反映土中的粘土矿物成份、颗粒组成、化学成份和交换阳离子性质的基本特征。粒组成、化学成份和交换阳离子性质的基本特征。土中的蒙脱石矿物愈多,那么土体内部积储的膨胀土中的蒙脱石矿物愈多,那么土体内部积储的膨胀潜势愈强潜势愈强,自由膨胀率就愈大,土体显示出强烈的自由膨胀率就愈大,土体显示出强烈的胀缩性。胀缩性。第二十五页,本课件共有47页粘性土的湿陷性粘性土的湿陷性-指土在自重压力作用下或自重压指土在自重压力作用下或自重压力和附加压力综合作用下,受水浸湿后,使土的结力和附加压力综合作用下,受水浸湿后,使土的结构迅速破坏而发生显著的附加下陷特征。构迅速破坏
18、而发生显著的附加下陷特征。湿陷性土在我国广泛分布,除湿陷性黄土外,在干旱或湿陷性土在我国广泛分布,除湿陷性黄土外,在干旱或半干旱地区,特别是在山前洪、坡积扇中常遇到湿陷性的碎半干旱地区,特别是在山前洪、坡积扇中常遇到湿陷性的碎石类土和砂类土,在一定压力下浸水后也常具有强烈的湿陷石类土和砂类土,在一定压力下浸水后也常具有强烈的湿陷性。性。粘性土的冻胀性粘性土的冻胀性-指土的冻胀和冻融给建筑物或土指土的冻胀和冻融给建筑物或土工结构带来危害的变形特性。工结构带来危害的变形特性。在冰冻季节,因大气负温影响,使土中水分冻结在冰冻季节,因大气负温影响,使土中水分冻结成为冻土。冻土根据其冻融情况分为:季节性
19、冻土、成为冻土。冻土根据其冻融情况分为:季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。隔年冻土和多年冻土。第二十六页,本课件共有47页2.42.4无粘性土的密实度无粘性土的密实度无粘性土的结构无粘性土的结构 无粘性材料具有不可塑性无粘性材料具有不可塑性,天然状态下的砂天然状态下的砂土可处于从密实到疏松的不同物理状态。土可处于从密实到疏松的不同物理状态。疏松排列疏松排列 密密实实排列排列 第二十七页,本课件共有47页无粘性土的密实度与土的工程性质无粘性土的密实度与土的工程性质土体的松密程度对土的工程性质影响很大土体的松密程度对土的工程性质影响很大土的密实程度越高,压缩性越小,其工程土的密实程度越高,压缩性越小
20、,其工程特性越好特性越好土的密实程度越低,压缩性越大,其工程土的密实程度越低,压缩性越大,其工程特性越差特性越差第二十八页,本课件共有47页无粘性土无粘性土的密的密实实度指度指标标孔隙比孔隙比e e优点:简单方便优点:简单方便优点:简单方便优点:简单方便缺点:无法反映土的级配因素,受土粒的大小、形状和缺点:无法反映土的级配因素,受土粒的大小、形状和缺点:无法反映土的级配因素,受土粒的大小、形状和缺点:无法反映土的级配因素,受土粒的大小、形状和级配的影响很大。级配的影响很大。级配的影响很大。级配的影响很大。0.60.750.85松散松散中密中密密实密实稍密稍密第二十九页,本课件共有47页相对密实
21、度相对密实度D Dr r定义(理论表达式)定义(理论表达式)定义(实用表达式)定义(实用表达式)e e e emaxmaxmaxmax无粘性土处于最松状态时的孔隙比无粘性土处于最松状态时的孔隙比无粘性土处于最松状态时的孔隙比无粘性土处于最松状态时的孔隙比e e e eminminminmin无粘性土处于最密状态时的孔隙比无粘性土处于最密状态时的孔隙比无粘性土处于最密状态时的孔隙比无粘性土处于最密状态时的孔隙比 e e e e0 0 0 0无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比dmaxdmaxdmaxdma
22、x无粘性土的最大干密度无粘性土的最大干密度无粘性土的最大干密度无粘性土的最大干密度 dmindmindmindmin无粘性土的最小干密度无粘性土的最小干密度无粘性土的最小干密度无粘性土的最小干密度 d d d d无粘性土的天然干密度或填筑干密度无粘性土的天然干密度或填筑干密度无粘性土的天然干密度或填筑干密度无粘性土的天然干密度或填筑干密度 优点:计入土的级配因素,理论上比较完善。优点:计入土的级配因素,理论上比较完善。优点:计入土的级配因素,理论上比较完善。优点:计入土的级配因素,理论上比较完善。缺点:天然孔隙比难以获取,且缺点:天然孔隙比难以获取,且缺点:天然孔隙比难以获取,且缺点:天然孔隙
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 物理性质 分类 优秀 PPT

限制150内