文档介绍：地基与基础地基与基础
第一部分、土力学基本知识
蔡宁
土力学基本知识
•土的组成
•土的三相比例指标
•土的工程特性
•地基土的工程分类
•地基变形特征
•★沉降计算
•★土的抗剪强度与地基承载力
•★朗金土压力理论★库仑土压力理论
一、土的三相组成
•土是由固体颗粒和颗粒之间的孔隙所组成,而孔
隙中通常存在着水和空气两种物质,因此,土是
固体颗粒、水、空气组成的混合物,常称为土的
三相系。
•根据研究组成土的三个部分固相、液相和气相所
占用的比例不同对土的工程性质有着很大的影响。
•固相:土粒、粒间胶结物、有机质骨架
•液相:水及其溶解物
•气相:空气及其他气体
•饱和土:土骨架孔隙全部被水占满时。
•干土:土骨架的孔隙仅含空气
•湿土:地下水位以上,地面以下一定深度内兼含
空气和水,属三相系,称为湿土。
1、成土矿物
•土是岩石风化的产物,土粒的矿物成分
取决于成土母岩的矿物成分风化后的风化
作用,一般可分为两类:
•原生矿物:石英、长石、云母;岩石物理
风化生成的土粒,土粒较粗,多呈浑圆状、
块状或板状,吸附水的能力较弱,性质稳
定,无塑性
•次生矿物:化学风化的产物,性质与母岩
完全不同,一般为粘土矿物
成土矿物
•砂粒•粘粒
•一般由石英构成,其次•包含由次生矿物构成的
是长石、云母,当砂土极细土粒,粘粒含量增
中含有大量呈片状的云加,土的透水性减小,
母时将可塑性和压缩性增高。
土粒的粒组
•天然土由无数大•漂石粒
•卵石粒
小不同的土粒组•砾粒
成,逐个研究它•砂粒
们的大小是不可•粉粒
能的,统称是将•粘粒
•胶粒
工程性质相近的•巨粒组 d>60mm
土粒合并成一组•粗粒组 60mm~
称为粒组
•细粒组 d<
土粒的分析方法
•土的性质取决于各不同粒组的相对含量。
为了确定各粒组的相对含量,必须用试验
方法(颗分试验)将各粒组区分开来,最
常用的颗分试验方法有筛分法和比重计法
两种。
筛分法:
•利用一套孔径由大到
小的筛子,将事先称
过质量的干试样放入
筛中,经过充分震摇
后,把留在各级筛上
的土粒分别称量,算
出小于某粒径的土粒
含量,用以确定土中
各粒组的土粒含量
比重计法:
•比重计法是利用不同大小的土粒在水中的
沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含
量。
•将一定质量土浸入水中搅拌成悬液,搅拌
停止后,土粒便开始下沉,悬液的浓度随
之发生变化。利用特制的密度计,在不同
时刻测悬液浓度的变化。即可换算出相应
的粒径及小于该粒径的土粒质量,绘出级
配曲线。
颗粒分析试验曲线
•试验结果可绘制在半对数纸上
•纵坐标:小于某粒径的土粒含量
•横坐标:使用对数尺度表示土的粒径,可
以把粒径相差上千倍的粗粒都表示出来,
尤其能把占总重量少,但对土的性质可能
有总要影响的颗粒部分清楚地表达出来