文档介绍：第一章土的物质组成与结构、构造
工程地质学
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本章主要内容:
第一节土中的固体颗粒;
第二节土的矿物成分;
第三节土中的水;
第四节土中的气体;
第五节土的结构和构造。
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土是由地球外壳坚硬的岩石在风化作用下(物理风化、化学风化、生物风化)形成的在原地残留或经过各种不同类型的动力搬运后,在各种自然环境中重新堆积而成的堆积物。年代不长,未压密硬结成岩之前,呈松散状态,一般也称为第四纪沉积层。
土是由固、液、气相组成的三相体系。
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第一节土中的固体颗粒
土中的固体颗粒(土粒)的大小、形状、矿物成份及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。
一、土的粒组
1、粒径:土的固体颗粒(土粒)的大小通常以其直径尺寸表示,简称粒径。 2、粒组与界限粒径:按尺寸对颗粒进行分组,划分的粒径在一定区段内,成分及性质相似的土粒组别,称为粒组;分界尺寸的界限粒径。
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3、六大粒组的划分方案:
漂石(块石)组:d>200mm
卵石(碎石)组:20mm<d<200mm
圆砾(角砾)组:2mm<d<20mm(粗、中、细:20~10~5~2)
砂粒组:<d<2mm(粗、中、细、极细:2~~~~)
粉粒组:<d<(粗、细:~~)
粘粒组: d<(粗、细:~~0)
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二、土的粒度成分(土的颗粒级配)
1、定义:各粒组在土中相对百分含量。
2、研究土颗粒级配的意义:粒径变化,性质变化。 3、颗粒级配的试验分析方法:
<1> 筛分法(d> ):风干、分散,过一套不同孔径(20,10,5,2,1,,,)的标准筛;
<2> 沉降分析法(d< ) :;
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4、颗粒级配表示方法 (1)表格法:常用于土工试验报告书,数据准确。 (2)颗粒级配累积曲线:
横坐标——表示粒径,由于土粒大小差异非常大,所以常以对数坐标表示;
纵坐标——表示小于某粒径的土的质量占土的总质量的百分比,即累积百分含量。
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曲线越陡,表示粒径相差不多,土粒较均匀,颗粒级配较差;曲线越平缓,表示粒径相差悬殊,土粒不均匀,颗粒级配良好。
工程上常用不均匀系数(Cu) (或Cq )来衡量土的不均匀程度及其级配好坏:
其中:d60——限制粒径,相应于累积百分含量为60%的粒径,mm;
d10——有效粒径,相应于累积百分含量为10%的粒径,mm;
d30——相应于累积百分含量为30%的粒径,mm;
Cu值越大,表示土颗粒越不均匀,反映该分析曲线的整体形状。
Cu≥<3时的土为级配良好的土。
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三、土按粒度成分(颗粒级配)的分类
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第二节土的矿物成份
包括:原生矿物、次生矿物、可溶盐、有机质。
1、原生矿物:母岩风化后仍然保留的矿物。常见的有:石英、长石、角闪石、云母等。
2、次生矿物:母岩风化后形成的新矿物。一般分为三种:
(1)粘土矿物:高岭石、蒙脱石、伊利石、水云母;
(2)次生SiO2
(3)倍半氧化物(Al2O3、Fe2O3)
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