土的物理性質(zhì)及工程分類

1、第一章，佐原健二土壤的物理特性和工程分類，1.1土壤的組成和土壤的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1.2土壤的3相比指標(biāo)1.3土壤的物理狀態(tài)指標(biāo)1.4土壤(巖石)的工程分類1.5土壤的壓縮，主要內(nèi)容，土壤物理特性概述，巖石、風(fēng)化(物理、化學(xué))作用，巖石破碎化學(xué)成分變化，巖石破碎化學(xué)成分變化。 趙寅成與三相的相互作用和比例關(guān)系，反映出不同的出土特性，1.1土壤的趙寅成和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)，一是土壤的固相，土壤的大小，相關(guān)礦物趙寅成和大小的調(diào)整對(duì)土壤的物理和機(jī)械性質(zhì)有很大影響。1 . 土壤的粒子等級(jí)，工程中，根據(jù)粒子大小范圍將不同的土壤粒子分為不同的組。通常，為了表示土壤中各粒子組的相對(duì)含量(即各粒子組表示為總土壤的百分比)

2、，土壤的粒度等級(jí)、測(cè)試方法、篩分方法：0.075mmd60mm，比重計(jì)方法：采用d0.075mm，體重計(jì)方法，孔集不同的篩集，逐步減少?gòu)纳系较潞Y的布置。以預(yù)先質(zhì)量篩選干土坯，測(cè)量每個(gè)篩子中剩余土壤的質(zhì)量，然后計(jì)算整體土質(zhì)比例的比重計(jì)方法，使用不同大小的土粒確定水中沉降速度小于其他粒子大小的土粒量的粒子大小，粒子大小漸變曲線，縱坐標(biāo)為小于粒子大小的土粒的百分比，橫坐標(biāo)為土粒的粒子大小(對(duì)數(shù)坐標(biāo))，粒子大小(對(duì)數(shù)坐標(biāo))，粒子等級(jí)說(shuō)明，工程中工程將Cu5的土壤視為等級(jí)不好的土壤。Cu10的土壤被認(rèn)為是分級(jí)較好的土壤，曲率系數(shù)Cc描述了粒子分級(jí)曲線的整體形式，顯示了特定組是否缺失，對(duì)于碎石或沙土，Cu

3、5和Cc=13，分級(jí)較好的沙子或分級(jí)較好的礫石，2 .土壤的礦物成分，礦物成分取決于母巖的礦物成分和風(fēng)化作用。原生礦物：巖石是物理風(fēng)化形成的，其礦物成分與母巖相同，次生礦物：巖石化學(xué)風(fēng)化形成的新礦物，其成分與母巖不同。例如：石英、云母、長(zhǎng)石等，特性：礦物組成的性質(zhì)比較穩(wěn)定，其成分組成的土壤具有無(wú)粘性、透水性大、壓縮性低的特性。例如：粘土礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫土等，特性比較不穩(wěn)定，親水性強(qiáng)，水容易膨脹的特性，次要，土壤中的水、土壤中的含水量顯著影響土地的特性(特別是粘性土)。土壤中的一些水分以結(jié)晶水的形式吸附在固體粒子的晶格內(nèi)部，另外還有合水和自由水。1.接合數(shù)，強(qiáng)接合數(shù)：接近粒子表面，電場(chǎng)

4、的作用力很大，幾乎完全固定的排列，失去液體的特性，接近固體，因此弱接合數(shù)：在強(qiáng)接合數(shù)周圍形成的接合膜，隨著與粒子的距離，施加的電場(chǎng)的力減弱，2 .自由水，存在于土壤顆粒電場(chǎng)的影響范圍外，特性與普通水無(wú)異，能傳遞水的壓力，冰點(diǎn)為零，具有溶解能力，以兩種形式存在。毛細(xì)管數(shù)、重力數(shù)、3、土中的氣體、土中的氣體存在于土工布中不占水的部分，與大氣相連的未封閉氣體和與大氣不相連的封閉氣體，1 .未封閉的氣體：受外力作用，土壤突出，對(duì)土壤性質(zhì)影響不大，2 .密閉氣體：受外力作用，不能逸出，壓縮或溶于水，壓力減小后可以恢復(fù)，對(duì)土壤性質(zhì)有很大影響，減少土壤的滲透性，彈性增大和延長(zhǎng)土壤的力量，直到穩(wěn)定的時(shí)期，4，

5、土壤的結(jié)構(gòu)，土壤形成過(guò)程中形成的土壤空間排列及其聯(lián)系形式，以及構(gòu)成土壤的粒子大小、顆粒形態(tài)、礦物成分和沉積條件單粒子結(jié)構(gòu)粒子結(jié)構(gòu)：粗礦物顆粒在水或空氣中的自重作用下沉淀形成的單粒子結(jié)構(gòu)，特征是土壤顆粒之間有點(diǎn)和點(diǎn)的接觸。根據(jù)形成條件可分為松散狀態(tài)和稠密狀態(tài)2。蜂窩結(jié)構(gòu)boneycomb structure:粒子間的點(diǎn)和點(diǎn)接觸，徐璐重力大于重力，接觸后不再下沉，形成鏈條單元，連接了很多連接，公共形成了大的蜂窩結(jié)構(gòu)，3。flocculent structure:細(xì)微的點(diǎn)骨大部分是針狀或片狀，質(zhì)量很輕，在水中懸浮。懸浮介質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，土壤表面的弱連接數(shù)變細(xì)，粘性徐璐近聚絮，氣孔形成大的斑斕結(jié)構(gòu)，第五

6、，土壤的結(jié)構(gòu)，土壤的結(jié)構(gòu)是指土壤結(jié)構(gòu)單位之間的關(guān)系。主要特征是土壤的層形成，即層結(jié)構(gòu)和裂縫結(jié)構(gòu)，兩者都引起了土壤的不均勻性。1.層結(jié)構(gòu)：土壤顆粒在沉積過(guò)程中不同階段沉積的物質(zhì)成分、粒度或顏色不同，因此垂直表示分層的特性。2.裂縫結(jié)構(gòu)：土體分為多種不連續(xù)的小裂縫，裂縫經(jīng)常充滿有多種鹽類的沉淀物。2.2土壤的三相比金志洙，第一，土壤的三相圖，質(zhì)量m，體積v，2，直接測(cè)量指標(biāo)，1。土壤密度：?jiǎn)挝惑w積土壤的質(zhì)量，在工程中通常是單位體積土壤的重力，重力加速度，近似為10m/s2，2。土壤粒子相對(duì)密度Gs(土壤粒子比):與土壤質(zhì)量相同體積的4小時(shí)純水的質(zhì)量比；土壤粒子的相對(duì)密度變化范圍不大：微土壤(粘性土

7、)一般2 . 702 . 75；沙子一般約為2.65。提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤顆粒的相對(duì)密度，3 .土壤含水量：土壤水分質(zhì)量與土壤顆粒質(zhì)量的比率，以百分比表示，土壤水分含量是土壤水分程度的重要物理指標(biāo)。自然土層含水量的變化范圍與土壤的種類、埋藏條件以及它所在的自然地理環(huán)境等有關(guān)。測(cè)量方法：一般采用干燥方法，也大致采用酒精燃燒方法，3，轉(zhuǎn)換金志洙，1?？紫侗萫和孔隙率n，孔隙比e:土壤孔隙體積與土壤顆粒體積之比，2 .土壤的飽和度Sr:土壤多孔水的體積與孔隙總量的比率，用百分比來(lái)表示，說(shuō)明飽和度使土壤孔隙充滿水的程度。干土Sr=0，飽和土Sr=100%。沙子根據(jù)飽和度，是三種狀態(tài)：多孔n:孔

8、隙體積與土壤總體積的比率，Sr50%略濕。50Sr80%濕了；Sr80%飽和，3 .不同狀態(tài)下土壤的密度和界限；飽和密度sat:土壤孔隙完全充滿水時(shí)土壤的密度；干密度d:單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量；浮動(dòng)密度：土壤單位體積中與土壤質(zhì)量相同的體數(shù)質(zhì)量差異；土壤三相比例指標(biāo)的質(zhì)量密度指標(biāo)共4個(gè)；土壤密度；飽和密度sat；干密度d；浮動(dòng)密度在土壤三相指標(biāo)中，土質(zhì)比重Gs、含水量和密度通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，其余指標(biāo)可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，推導(dǎo)：轉(zhuǎn)換關(guān)系：5，案例分析，特定土佐為100cm3，濕土質(zhì)量為187g，干后干土質(zhì)量為167g。 如果土壤顆粒的相對(duì)密度Gs為2.66，則土壤樣品的含水量、密度、重癥

9、、干d、孔隙比e、飽和嚴(yán)重sat和有效重度，其中回答，2.3土壤的物理狀態(tài)指標(biāo)，1、未粘性土壤的密度，土壤的密度表示單位體積土壤中固體顆粒的含量。根據(jù)土壤顆粒含量的多少，沙、礫石等處于在密地松散的其他物理狀態(tài)。鄭智薰粘性土的密度與工程性質(zhì)有密切的關(guān)系。1.空位比e，空位比e可用于表示沙子的密度。對(duì)于同一土壤，當(dāng)孔隙比一定限度以下時(shí)，處于稠密狀態(tài)?？障堵试酱?，土壤越松，2 .相對(duì)密度Dr，自然狀態(tài)下沙的孔隙比，最密集狀態(tài)下沙的孔隙比，最松散狀態(tài)下沙的孔隙比，Dr=0時(shí)e=emin表示土壤最松散。Dr=1.0時(shí)，e=emax表示土壤最稠密。3.通過(guò)動(dòng)態(tài)滲透確定無(wú)粘性土的密度，Dr1/3，松散狀態(tài)，

10、1/3Dr2/3，未密狀態(tài)，2/3Dr1，稠密狀態(tài)，天然砂的密度，現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)滲透試驗(yàn)的錘數(shù)n，可以進(jìn)行評(píng)價(jià)。天然礫石土的密度可根據(jù)原位重圓錐動(dòng)力探針的錘度N63.5進(jìn)行評(píng)價(jià)，(GB50007-2002)，2，粘性土的一致性，1 .粘性土的一致性狀態(tài)，粘性土的剛性或土壤因外部作用而變形或破壞的阻力，是粘性土最重要的物理狀態(tài)特性，即，0，固體或半固體，塑性狀態(tài)，流動(dòng)狀態(tài)，塑料極限p，液體極限l，粘土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種狀態(tài)的極限含水量稱為土壤的一致性極限，液體-塑料極限，液-塑極限腔分析器，下沉深度等于17mm的水分含量為液體極限；凹陷深度等于2mm場(chǎng)地的含水率為塑性極限，2 .黏土的塑成物數(shù)和液

11、成物數(shù)、塑成物數(shù)IP是液定物和塑成物限制的差異(省略%)，即土壤可塑狀態(tài)下的含水量變化范圍。也就是說(shuō)，小圣水的大小取決于土壤吸附結(jié)合物的能力。也就是說(shuō)，與土壤中的粘土含量有關(guān)。粘土含量越多，塑性指數(shù)越高，表示土壤自然含水量與邊界含水量之間的相對(duì)關(guān)系的液化指數(shù)。IL0，p，土壤處于堅(jiān)硬狀態(tài)；IL1點(diǎn)，l，土壤處于流動(dòng)狀態(tài)?？梢愿鶕?jù)IL值直接確定土壤的硬件和軟件狀態(tài)，液體金志洙IL測(cè)試測(cè)定粘土的自然含水量與塑料極限的差值與塑性金志洙，3，案例分析，土壤顆粒相對(duì)密度Gs=2.7，水分含量=9.43%，自然密度=1.66/cm3。告訴您最密集的狀態(tài)(例如沙子)時(shí)，干沙質(zhì)量ms1=1.62kg，最松散的

12、狀態(tài)下，干沙質(zhì)量ms2=1.45kg。求出沙子的相對(duì)密度Dr，判斷沙子所在的壓縮狀態(tài)。沙的自然狀態(tài)的孔隙比、沙的最小孔隙比、沙的最大孔隙比、相對(duì)致密度、(1/3，2/3，中密狀態(tài)，2.4土(巖)的工程分類、一，分類的目的和原理，土壤的分類體系就是根據(jù)土質(zhì)工程性質(zhì)的差異將土壤分為一定的類別分類要簡(jiǎn)潔，能綜合反映土壤的主要工程特性，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，使用方便，2 .土壤分類體系中使用的指標(biāo)徐璐不同種類工程土壤的不同特性，2，分類體系和方法，分類體系：1。建筑工程系統(tǒng)分類體系，2 .作為建筑基礎(chǔ)和環(huán)境，以土壤為重點(diǎn)的工程材料體系。研究對(duì)象是原狀土。例如，建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)基礎(chǔ)土

13、地分類方法著重以土壤為建筑材料，用于堤壩、土壩、沖積平原工程。本研究對(duì)象為土壤的工程分類、分類方法：1 .土壤的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ145-90)和道路地面測(cè)試程序(jjj 051-93)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)代碼(GB500072002)、基礎(chǔ)土壤(巖石)根據(jù)土壤大小、粒子組的土壤含量或土壤的塑料指數(shù)分類為巖石、碎石、沙子、淤泥和粘土。a .巖石分類，顆粒之間的緊密結(jié)合，稱為具有整體或連接間隙的巖體，堅(jiān)硬程度為巖石塊飽和單軸抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk分類，b .碎石土分類，顆粒大小超過(guò)總重量50%的顆粒含量，碎石土，c .沙分類，2mm以上顆粒大小不超過(guò)總重量50%的土壤，以及顆粒大小大于0.075毫米的顆粒含量超過(guò)總

14、重量的50%，塑性金志洙IP10的土壤稱為粉土，e .粘性土的分類，顆粒大小大于0.075毫米的顆粒含量不超過(guò)總重量的50%，塑料金志洙IP10的土壤稱為粘土，粘性土根據(jù)塑性指數(shù)細(xì)分，f .人工充填物質(zhì)成分比較臟，均勻性下降，根據(jù)其物質(zhì)組成和原因，一般可分為填充、壓縮填充、雜填充、填充、填充、填充2。根據(jù)土壤的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ14590)、每個(gè)顆粒的相對(duì)含量，將土壤分為四類：巨土、巨粒土、粗土、細(xì)土。a .粒土和粒土的分類，粒土和含土在土中大小超過(guò)60mm的粒含量。如果土壤中的大顆粒含量大于50%，則屬于大土壤。土壤的顆粒量在15P%之間，居立土、b .粗土的分類，如果居立含量低于15%，則除

15、去居立后土壤中0.075mm以上的粗顆粒大于其余土壤的50%，則為粗土。粗糙的土壤分為礫石土壤和沙土。c .微土壤的分類，土壤中顆粒大小小于0.075毫米的微顆粒含量在50%以上，粗顆粒含量低于25%的土壤屬于微土壤。圖的液體極限為17毫米液體極限，細(xì)顆粒土壤按粒度細(xì)分，3，案例分析，是下圖試圖根據(jù)3種土壤a，b，c的顆粒級(jí)配曲線，基礎(chǔ)規(guī)范分類確定3種土壤的名稱?；卮?，a土壤：表示總土壤質(zhì)量的67%，顆粒大小小于0.075毫米的總土壤質(zhì)量的21%，顆粒大小大于2毫米的50%，滿足大顆粒大小大于0.075毫米的要求，另外，2毫米以上的顆粒大小占總土壤質(zhì)量的33%，滿足了占總土壤質(zhì)量25P%的要求

16、，因此土壤為礫石土根據(jù)砂分類表，該土的名稱可以為淤泥、c土：顆粒大小超過(guò)2毫米的總土質(zhì)的67%、顆粒大小超過(guò)20毫米的總土質(zhì)的13%、碎石土分類表，該土需要通過(guò)圓卵石或碎石、2.5土的可壓縮性、1、土的壓縮性試驗(yàn)、試驗(yàn)室內(nèi)的壓縮性試驗(yàn)研究土的可壓縮性。壓縮測(cè)試既有重量，也有重量。輕壓縮試驗(yàn)適用于大小小于5mm的土壤，壓縮缸容積為947cm3，錘質(zhì)量為2.5kg。水分含量固定的土壤為3層，適用于實(shí)心圓柱上各錘25，錘30.5厘米，重壓實(shí)試驗(yàn)適用于顆粒大小小于40毫米的土壤。錘質(zhì)量為2104cm3，錘質(zhì)量為4.5公斤，錘落高度為45.7cm。5層壓縮，每層56擊。壓縮后，根據(jù)土壤樣品的密度和測(cè)定的

17、水分含量，相應(yīng)的干燥密度，第二，填充壓縮特性，影響土壤可壓縮性的諸多因素，主要是水分含量，壓縮功能，土壤種類和等級(jí)，1。水分含量的影響，隨著低水分含量的增加，壓縮后干燥密度增加。干燥密度按值增加，水分速率繼續(xù)增加，干燥密度降低。干密度的這個(gè)最大值稱為該擊球數(shù)下的最大干密度，對(duì)應(yīng)的水分含量稱為最佳含水量。說(shuō)明：如果有特定次數(shù)，則只能在特定含水量下達(dá)到最佳壓縮效果。op=p 2%，2。壓縮功能的影響：填充物的水分含量過(guò)高或過(guò)低是不可取的。含水量太低的話，充填后可以折疊。過(guò)高會(huì)使充填的其他機(jī)械特性惡化。因此，在實(shí)際工程中，充填的含水量是否得到正確控制不僅影響經(jīng)濟(jì)效益，還影響工程質(zhì)量。1.土壤的最大干燥密度和最佳含水量不是常數(shù)。最大干燥密度隨著打擊數(shù)的增加而逐漸增加，最佳水分含量逐漸減少。但是