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第二章 土物理性质及工程分类
第三章 土中应力
第四章 土压缩性与地基沉降
第五章 土抗剪强度与地基承载力
第六章 土压力与土坡稳定
第七章 浅基础
第八章 桩基础
第八章 地基处理
课程内容
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第2章 土物理性质和工程分类
学习要求:
理解土成因和三相构成,掌握土物理性质和物理状态指标定义、物理概念、计算公式和单位。要求纯熟地掌握物理指标三相换算。理解地基土工程分类依据与准拟定名。
基本内容:
土形成与特性
土三相构成
土物理性质指标
土物理状态指标
土工程分类
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土形成与特性
土形成
土结构与结构
土工程特性
土形成与工程特性关系
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岩石
风化(物理、化学)作用
岩石破碎 化学成份改变
搬运沉积
大小、形状和成份都不相同松散颗粒集合体(土)
土
固相
液相
气相
土中颗粒大小、成份及三相之间相互作用和百分比关系,反应出土不同性质
土形成与特性
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土形成
“土”一词在不同学科领域有其不同涵义。就土木工程领域而言,土是指覆盖在地表没有胶结和弱胶结颗粒堆积物。土与岩石区分仅在于颗粒间胶结强弱。
物理风化——指岩石经受风、霜、雨、雪侵蚀,温度湿度改变、不均匀膨胀与收缩,使岩石产生裂隙,崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒大小与形状,不改变原来矿物成份。生成土呈涣散状态,无粘性土。
化学风化——指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触,经氧化、碳化和水化作用,改变原来矿物成份,形成新矿物(次生矿物)。生成土为细粒土,粘性土。
生物风化——由动物、植物和人类对岩体破坏称~。
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土形成与工程特性关系
因为各类土生成条件不同,它们工程特性往往相差悬殊:
、沉积条件
通常流水搬运沉积土优于风力搬运沉积土。
通常土沉积年代越长,土工程性质越好。
自然地理环境不同所生成土工程性质差异也很大。
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土工程特性
土与其它连续介质建筑材料,含有以下三个显著工程特性:
反应材料压缩性高低指标弹性模量E(土称变形模量),伴随材料不同而有极大差异,例:
钢筋 E1=21万Mpa; C20混凝土 E2=;
卵石 E3=50Mpa; 饱和细砂 E4=10Mpa.
为抗剪强度 ,而非抗压、抗拉强度;
颗粒之间有没有数孔隙。
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土是由固相、液相、气相构成三相分散系。
固相——包括各种矿物成份构成土骨架,骨架间空隙为液相和气相填满,这些空隙是互相连通,形成多孔介质;
液相——主要是水;
气相——主要是空气、水蒸气,有时尚有沼气等。
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土三相构成
●土三相组成是指土由固体颗粒、液体水和气体三部分组成。土中固体矿物组成土骨架,骨架之间贯通着大量孔隙,孔隙中充满着液体水和气体。
●土体三相百分比不同,土状态和工程性质也随之各异,比如:
固体+气体(液体=0)为干土,此时粘土呈坚硬状态, 砂土呈涣散状态;
固体+液体+气体为湿土,此时粘土多为可塑状态;
固体+液体(气体=0)为饱和土,此时粉细砂或粉土遇强烈地震,可能产生液化,而使工程遭受破坏;粘土地基受建筑物荷载作用发生沉降需几十年才干稳定。
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土固体颗粒
(一)土颗粒级配
;
2. 粒径——颗粒直径大小,界线粒径——划分粒组分界尺寸。
3. 粒组——将粒径大小靠近、矿物成份和性质相同土粒归并为若干组别即称为粒组。可划分:
200 20 2
漂石 卵石 砾石 砂粒 粉粒 粘粒
4. 颗粒级配——土粒大小及构成情况,通常以土中各个粒组相对含量来表示,称为土颗粒级配。
●级配测室办法:
—筛析法 (> )比重计法(< )
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