土石方工程与地基处理2土的工程性质及分类.pptx
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1、Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong水工程施工Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong第一章第一章
2、土石方工程与地基土石方工程与地基(dj)处理处理第一页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong五、土的工程五、土的工程(gngchng)(gngch
3、ng)分类分类 l 在建筑(jinzh)工程中,常把土作为建筑(jinzh)物地基,因此需要对土进行分类。l 我国建筑(jinzh)地基基础规范(JGJ79-91)规定:粗粒土按颗粒级配分类,细粒土按塑性指数分类。第二页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng
4、Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong1、碎石土是粒径大于2mm的颗粒超过总重50%的土。碎石土根据颗粒级配及形状分为(fnwi)漂石或块石、卵石或碎石、圆砾或角砾,其分类标准如表所示。第三页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng S
5、hi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong碎石(sush)土的分类表土的名称颗粒形状粒组含量漂石块石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于200mm的颗粒超过全重的50%卵石碎石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于20mm的颗粒超过全重的50%圆砾角砾圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于2mm的颗粒超过全重的50%第四页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Go
6、ng Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong2、砂土、砂土 砂砂土土是是指指粒粒径径大大于于2mm的的颗颗粒粒含含量量(hnling)不不超超过过全全重重50%、粒粒径径大大于于的的颗颗粒粒超超过过全全重重50%的土。的土。砂砂土土按按颗颗粒粒级级配配分分为为砾砾砂砂、粗粗砂砂、中中砂砂和和粉粉砂。其分类标准见表砂。其分
7、类标准见表1-7。第五页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong砂土(sht)分类表1-7土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒占全重25%50%
8、粗砂粒径大于0.5mm的颗粒占全重50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒占全重50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒占全重85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒占全重50%第六页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Chen
9、g Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl3、粉土l 粉土是指塑性指数Ip小于或等于10,而粒径大于的颗粒含量不超过全重50%的土。l 粉土含有(hn yu)较多粒径为的粉粒,其工程性质介乎粘性土和砂土之间。第七页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui
10、Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong4、粘性土、粘性土 粘粘性性土土是是指指塑塑性性指指数数Ip大大于于10的的土土。这这种种土土含含有有大大量量的的粘粘粒粒(颗颗粒粒)。其其工工程程性性质质不不仅仅与与粒粒度度成成分分和和粘粘土土矿矿物物的的亲亲水水性性等等有有关关,而而且且与成因类型及沉积环境等因素有关。与成因类型及沉积环境等因素有关。粘粘性性土土按按塑塑性性指指数数Ip分分为为(fn wi)粉粉质质粘粘土土和粘土,其分类标准见表和粘土,其分类标准见表1-8。粘性土按塑性指数分类粘性土按塑性指
11、数分类 表表1-8土的名称粉质粘土粘土塑性指数10-1717第八页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong5、人工填土由于(yuy)人类活动而形成的
12、堆积物,分为素 填 土、杂 填 土、冲 填 土。土 的 名 称组 成 物 质素 填 土由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土杂 填 土含有建筑垃圾,工业废料、生活垃圾等杂物的填土冲 填 土由水力冲填泥砂形成的填土第九页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng
13、Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong六、土的压实性六、土的压实性 l 压实是指用机械的方法(fngf),如静力的、振动的、冲击的设备使土密实的,压实可以认为是由于排除空气使土的孔隙减少。(每增加1个大气压,水的密度增加二万分之一)。第十页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng S
14、hi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl最优含水量:l 在一定的压实能量下使土最容易(rngy)密实,并能达到最大密实度时的含水量,称为最优含水量,用wop表示。相对应的干密度称最大干密度,以max表示。l 绘制干密度d和含水量w的关系曲线,称为击实曲线。第十一页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui G
15、ong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong第十二页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gon
16、g Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl 对同一种土,若改变击实能量,则曲线的基本形态不变,如图1-6所示,但位置却发生移动,随着击实能量的增大(zn d),曲线向斜上方移动,也即加大击实能量,最大干密度增大(zn d),最优含水量却减小。第十三页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui
17、Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl当无击实试验资料时,最大干密度(md)可按下式计算:第十四页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui
18、 Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl式中dmax压实填土最大干密度;l 经验(jngyn)系数,粘土取,粉质粘土取,粉土取;l w水的密度;l ds土粒相对密度;l wop最优含水量(%),可按当地经验(jngyn)或取wp+2,粉土取1418。l 当压实填土为碎石或卵石时,基最大干密度可取2.0 3。第十五页,共46页。Shui Gong Cheng
19、 Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl压实系数c:施工时所控制的土的干密度d与最大干密度dmax之比称为(chn wi)压实系数c。压实系数:以上。第十六页,共46页。Shui Gong
20、 Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong七、土的力学七、土的力学(l xu)性性质 l(一)土的压缩性l 地基土在压力作用下体积减少的性质,称为土的压缩性。l 土的压缩性,从土的
21、组成来说,不外乎是孔隙中水和气体体积的减小和固体颗粒的变形。研究表明:在压力变化不大的情况(一般在1kPa之间),颗粒和水的压缩量与土的总压缩量之比是很微小(wixio)的,可以忽略不计。所以可以说,土体的压缩是由于其中孔隙体积的减小。第十七页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui
22、 Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl、压缩试验(shyn)和压缩曲线l 室内压缩试验(shyn),用侧限压缩仪来进行。第十八页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Ch
23、eng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl通过压缩试验,可以得到(d do)表示土的孔隙比e与压力p关系的压缩曲线。第十九页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gong
24、Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gonge-p曲线在压力p1、p2变化不大的情况下,其对应的曲线段,可近似看作直线,这段直线的斜率(xil)tanx,称为土的压缩系数a。单位是-1,式中的负号表示孔隙比随压力的增大而减小。第二十页,共46页。Shui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Go
25、ng Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi GongShui Gong Cheng Shi Gongl压压缩缩系系数数:是是评评价价地地基基土土压压缩缩性性高高低低的的重重要要指指标标 之之 一一。从从 曲曲 线线 上上 看看 它它 不不 是是 一一 个个 常常 量量(chngling)(chngling),而而与与所所取取的的p1p1、p2p2大大小小有有关关。在在工工程程实实践践中中,通通常常以以p1=100kPap1=100kPa和和p2=200kPap2=200kPa求求出出的的压压缩缩系系数数a1-2a1-
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