文档介绍：土的物理性质和工程分类
学****指导
内容简介
土的物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固、液二相相互作用表现出来的性质。土的物理性质在一定程度上决定了它的力学性质,其指标在工程计算中常被直接应用。
土的工程分类应能反映土性质的变化规律。
教学目标
掌握土的基本物理性质、粘性土的稠度与可塑性、土的工程分类
学****要求
1、重点掌握土的各种物理性质指标的定义
2、掌握影响各指标大小的因素及各指标的单位与常见值
3、掌握各指标之间的关系及求取方法,熟悉各指标的实际应用
4、了解土的透水性和土的结构
5、熟悉工程分类中的土质分类原则及建设部的土质分类标准
6、了解土的压实性能
基本概念
天然密度、土粒密度、含水量、孔隙比、孔隙度、饱和度、容重、稠度、塑限、液限、塑性指数、液性指数
学****内容
第一节土的形成
第二节土的三相组成
第三节土的结构与构造
第四节土的基本物理性质
第五节土的水理性质
第六节土的力学性质
第七节土的工程分类和特殊土的工程性质
学时安排
本章总学时数:10学时
第一节 
第二节 
第三节 
第四节 
第五节 
主要内容
第一节土的形成
一、土和土体的概念
(soil)
地球表面30-80km厚的范围是地壳。地壳中原来整体坚硬的岩石,经风化、剥蚀搬运、沉积,形成固体矿物、水和气体的集合体称为土。
土是由固体相、液相、气体三相物质组成;或土是由固体相、液体相、气体相和有机质(腐殖质)相四相物质组成。
不同的风化作用,形成不同性质的土。风化作用有下列三种:物理风化、化学风化、生物风化。
2.“土体”(soil mass)
土体不是一般土层的组合体,而是与工程建筑的稳定、变形有关的土层的组合体。
土体是由厚薄不等,性质各异的若干土层,以特定的上、下次序组合在一起的。
二、土和土体的形成和演变
地壳表面广泛分布着的土体是完整坚硬的岩石经过风化、剥蚀等外力作用而瓦解的碎块或矿物颗粒,再经水流、风力或重力作用、冰川作用搬运在适当的条件下沉积成各种类型的土体。
再搬运过程中,由于形成土的母岩成分的差异、颗粒大小、形态,矿物成分又进一步发生变化,并在搬运及沉积过程中由于分选作用形成在成分、结构、构造和性质上有规律的变化。
土体沉积后:
,即成壤作用,形成土壤
(1)靠近地表的土体
b. 未形成土壤的土,继续受到风化、剥蚀、侵蚀而再破碎、再搬运、再沉积等地质作用。
(2)时代较老的土,在上覆沉积物的自重压力及地下水的作用下,经受成岩作用,逐渐固结成岩,强度增高,成为“母岩”。
总之,土体的形成和演化过程,就是土的性质和变化过程,由于不同的作用处于不同的作用阶段,土体就表现出不同的特点。
三、土的基本特征及主要成因类型
(一)土的基本特征
从工程地质观点分析,土有以下共同的基本特征:
土是由许多矿物自然结合而成的。它在一定的地质历史时期内,经过各种复杂的自然因素作用后形成各类土的形成时间、地点、环境以及方式不同,各种矿物在质量、数量和空间排列上都有一定的差异,其工程地质性质也就有所不同。
土是由三相(固、液、气)或四相(固、液、气、有机质)所组成的体系。相系组成之间的变化,将导致土的性质的改变。土的相系之间的质和量的变化是鉴别其工程地质性质的一个重要依据。它们存在着复杂的物理~化学作用。
由二相或更多的相所构成的体系,其一相或一些相分散在另一相中,谓之分散体系。根据固相土粒的大小程度(分散程度),土可分为①粗分散体系(大于2μ),②细分散体系,(2~),③胶体体系(~),④分子体系()。分散体系的性质随着分散程度的变化而改变。
粗分散与细分散和胶体体系的差别很大。细分散体系与胶体具有许多共性,可将它们合在一起看成是土的细分散部分。土的细分散部分具有特殊的矿物成分,具有很高的分散性和比表面积,因而具有较大的表面能。
任何土类均储备有一定的能量,在砂土和粘土类土中其总能量系由内部储量与表面能量之和构成,即:E总=E内+E表
在一般情况下,土将含有5~10种或更多的矿物,其中除原生矿物外,次生粘土矿物是主要成分。粘土矿物的粒径很小(),遇水呈现出胶体化学特性。
(二)土体的主要成因类型
按形成土体的地质营力和沉积条件(沉积环境),可将土体划分为若干成因类型:如残积、坡积、洪积……
现就介绍几种主要的成因类型、土体的性质成分及其工程地质特征。