土力學(xué)基礎(chǔ)知識1

  1. 土的三相組成

  1. 土是由固相土顆粒、液相部分和氣體三部分所組成的三相體系。

  1. 固相土顆粒:主要由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)組成,構(gòu)成土體的骨架;對土體性質(zhì)起決定性作用;

  2. 液相部分:土中的水,存在于土骨架形成的孔隙之中,使土的性質(zhì)更加復(fù)雜,對土的性質(zhì)產(chǎn)生重要影響;

  3. 氣相部分:土中氣體,土骨架孔隙中沒有被水充滿的部分。

  1. 土的分類

    土骨架間布滿相互貫通的孔隙。

  1. 飽和土:這些孔隙完全被水充滿;

  2. 非飽和土:只有一部分孔隙被水占據(jù),另一部分被氣體占據(jù);

  3. 干土:完全充滿氣體。

  1. 土的物理力學(xué)性質(zhì)

    土體由土顆粒、水、氣體三部分組成,三相自身的性質(zhì)及他們之間的相互作用和比例關(guān)系,決定了土的物理力學(xué)性質(zhì)(the physical and mechanical properties of soil)。

    土中固體顆粒的大小、形狀、礦物成分和組成情況是決定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。

  1. 土的顆粒級配

    1、概念

    土顆粒包括粗顆粒和細(xì)顆粒。其大小通常用粒徑表示。

    粒組(grain group):界于一定粒徑范圍內(nèi)的土粒;

    界限粒徑(cut size):劃分粒組的分界尺寸。

  1. 粒組的劃分方法

    六大粒組

    土力學(xué)基礎(chǔ)知識1的圖1 

  2. 土的顆粒級配(particle gradation of soil)

    1)土粒的大小及其組成情況通常以土中各個粒組的相對含量,即各粒組重量占土??偭康陌俜?jǐn)?shù)來表示。

    2)顆粒級配的確定通過試驗(yàn)確定。

  • 粗粒土(d>0.075mm)---篩分法

  • 細(xì)粒土(d<0.075mm)---比重計法或移液管法

    3)粒徑級配累積曲線

    描述了土體顆粒大小和分布情況。曲線斜率——某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量,可據(jù)此大致判斷土的均勻程度。陡——說明粒徑大小相差不多,土粒較均勻;緩——說明粒徑大小相差懸殊,土粒不均勻,即級配良好。如果出現(xiàn)平臺,說明缺乏相應(yīng)大小的粒組。

  1. 土體特征粒徑:d10、d30、d60。

    d10——小于該粒徑的土顆粒的質(zhì)量占土顆粒總質(zhì)量的10%,也稱有效粒徑。

    d60也稱為控制粒徑。

    土力學(xué)基礎(chǔ)知識1的圖2 

    5)不均勻系數(shù):Cu=d60/d10

       反映大小不同的粒組分布情況。Cu越大表示土粒大小的分布范圍越大,即級配良好。

    Cu>5的土稱為不均勻土,反之稱為均勻土。

  1. 曲率系數(shù):Cc=(d30)2/(d60*d10),描述的是累積曲線的分布范圍,反映曲線的整體形狀。

  2. 工程上對土的區(qū)分

    工程上:Cu<5,為均粒土,屬級配不良;

            Cu>10,屬級配良好。

    需結(jié)合Cc來判定土的級配。

    對于礫類土或砂類土,同時東路Cu>=5和Cc=1-3,則定名為良好級配礫或良好級配砂。

  3. 土的顆粒級配對土性質(zhì)的影響

    級配良好的土,較粗顆粒之間的孔隙被較細(xì)顆粒填充,因而土的密實(shí)度較好,相應(yīng)地基土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較好,透水性和壓縮性較小,可用作堤壩等填充土料。對于粗粒土,不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc是評價滲透穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。

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