1、土力學(xué)課程土力學(xué)課程量變量變質(zhì)變質(zhì)變無(wú)粘性土無(wú)粘性土原生礦物原生礦物粘性土粘性土次生礦次生礦物物動(dòng)植物的活動(dòng)動(dòng)植物的活動(dòng)有有 機(jī)機(jī) 質(zhì)質(zhì)巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的影響產(chǎn)生脹縮而巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的影響產(chǎn)生脹縮而發(fā)生裂縫發(fā)生裂縫, ,或在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因碰撞和摩擦而破碎。或在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因碰撞和摩擦而破碎。母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的作用而改變其礦母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的作用而改變其礦物的化學(xué)成分，形成新的礦物。物的化學(xué)成分，形成新的礦物。緒緒論論第1頁(yè)/共56頁(yè)土質(zhì)較好土質(zhì)較好顆粒表面粗顆粒表面粗糙糙多棱角多棱角粗細(xì)不均粗細(xì)不均無(wú)層理無(wú)層理母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或

2、細(xì)小顆粒后，母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或細(xì)小顆粒后，未經(jīng)搬運(yùn)殘留在原地的堆積物。未經(jīng)搬運(yùn)殘留在原地的堆積物。風(fēng)化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運(yùn)到風(fēng)化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運(yùn)到遠(yuǎn)近不同的地點(diǎn)所沉積的堆積物。遠(yuǎn)近不同的地點(diǎn)所沉積的堆積物。緒緒論論第2頁(yè)/共56頁(yè)風(fēng)：風(fēng)：風(fēng)積風(fēng)積土土重力重力: : 坡積土坡積土 流水流水: :洪積土洪積土沖積土沖積土湖泊沼澤沉積土湖泊沼澤沉積土海相沉積物海相沉積物冰川冰川: : 冰積土冰積土土粒粗細(xì)不同，性質(zhì)不均勻土粒粗細(xì)不同，性質(zhì)不均勻有分選性，近粗遠(yuǎn)細(xì)有分選性，近粗遠(yuǎn)細(xì)渾圓度分選性明顯，土層交迭渾圓度分選性明顯，土層交迭含有機(jī)物淤泥，土性差含有機(jī)

3、物淤泥，土性差顆粒細(xì)，表層松軟，土性差顆粒細(xì)，表層松軟，土性差土粒粗細(xì)變化較大，性質(zhì)不均勻土粒粗細(xì)變化較大，性質(zhì)不均勻顆粒均勻，層厚而不具層理顆粒均勻，層厚而不具層理緒緒論論第3頁(yè)/共56頁(yè)碎散性碎散性非連續(xù)介質(zhì)非連續(xù)介質(zhì)受力以后易變形受力以后易變形體積變化主要是孔隙變化體積變化主要是孔隙變化剪切變形主要由顆粒相對(duì)位移引起剪切變形主要由顆粒相對(duì)位移引起強(qiáng)度低強(qiáng)度低巖石風(fēng)化的產(chǎn)物巖石風(fēng)化的產(chǎn)物緒緒論論第4頁(yè)/共56頁(yè)多相介質(zhì)多相介質(zhì)三相體系三相體系受力后由土骨架、孔隙共同承擔(dān)受力后由土骨架、孔隙共同承擔(dān)存在復(fù)雜的相互作用存在復(fù)雜的相互作用孔隙流體流動(dòng)孔隙流體流動(dòng)固相固相土骨架土骨架液相液相水水氣

4、相氣相空氣空氣緒緒論論第5頁(yè)/共56頁(yè)天然性天然性( (自然變異性自然變異性) )自然界的產(chǎn)物自然界的產(chǎn)物碎散性碎散性三相性三相性天然性天然性 強(qiáng)度特強(qiáng)度特性性 變形特變形特性性 滲透特滲透特性性力學(xué)特性復(fù)雜力學(xué)特性復(fù)雜緒緒論論第6頁(yè)/共56頁(yè)學(xué)科學(xué)科研究對(duì)象研究對(duì)象理論力學(xué)理論力學(xué)質(zhì)點(diǎn)或剛體質(zhì)點(diǎn)或剛體材料力學(xué)材料力學(xué)單個(gè)彈性桿件（桿、軸、梁）單個(gè)彈性桿件（桿、軸、梁）連續(xù)固體連續(xù)固體結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)若干彈性桿件組成的桿件結(jié)構(gòu)若干彈性桿件組成的桿件結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)彈性力學(xué)彈性實(shí)體結(jié)構(gòu)或板殼結(jié)構(gòu)彈性實(shí)體結(jié)構(gòu)或板殼結(jié)構(gòu)水水 力力 學(xué)學(xué)不可壓縮的連續(xù)流體（水）不可壓縮的連續(xù)流體（水）連續(xù)流體連續(xù)流體天然

5、的三相碎散堆積物天然的三相碎散堆積物碎散材料碎散材料緒緒論論第7頁(yè)/共56頁(yè) 土工建筑材料土工建筑材料 建筑物基礎(chǔ)地基建筑物基礎(chǔ)地基 建筑環(huán)境建筑環(huán)境 強(qiáng)度問(wèn)題強(qiáng)度問(wèn)題 變形問(wèn)題變形問(wèn)題 滲透問(wèn)題滲透問(wèn)題緒緒論論第8頁(yè)/共56頁(yè)事故：事故：19131913年年9 9月裝谷物，月裝谷物，1010月月1717日裝了日裝了3182231822谷物時(shí)，谷物時(shí)，1 1小時(shí)豎向沉降達(dá)小時(shí)豎向沉降達(dá)30.5cm30.5cm2424小時(shí)傾斜小時(shí)傾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 東端上抬東端上抬1.52m1.52m上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)

6、題緒論緒論第9頁(yè)/共56頁(yè)原因：原因：地基土事先未進(jìn)行地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開(kāi)挖取土試物基槽開(kāi)挖取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)用到此谷承載力應(yīng)用到此谷倉(cāng)。倉(cāng)。19521952年經(jīng)勘察年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，地基試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載力小于破實(shí)際承載力小于破壞時(shí)的基底壓力。壞時(shí)的基底壓力。谷倉(cāng)地基因超載發(fā)谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)。生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)。2653失事后1913.10.181952.10.5 試驗(yàn)孔填土褐色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3 試驗(yàn)孔與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論

7、緒論第10頁(yè)/共56頁(yè)目前：目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m1.80m，塔頂離中心線已達(dá)塔頂離中心線已達(dá)5.27m5.27m，傾斜，傾斜5.55.513601360：再?gòu)?fù)工，至再?gòu)?fù)工，至13701370年竣工，全塔共年竣工，全塔共8 8層，層，高度為高度為55m55m12721272：復(fù)工，經(jīng)復(fù)工，經(jīng)6 6年，至年，至7 7層，高層，高48m48m，再停工，再停工11781178：至至4 4層中，高約層中，高約29m29m，因傾斜停工，因傾斜停工11731173：動(dòng)工動(dòng)工與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論第11頁(yè)/共56頁(yè)原因原因：持力層為粉砂，下

8、面為粉土和粘土層，模量較低，變形較大。：持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，變形較大。與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論第12頁(yè)/共56頁(yè)19981998年年8 8月月7 7日日13:1013:10發(fā)生管涌發(fā)生管涌險(xiǎn)情，險(xiǎn)情，2020分鐘后，在堤外迎水分鐘后，在堤外迎水面找到面找到2 2處進(jìn)水口。處進(jìn)水口。又過(guò)又過(guò)2020分鐘，防水墻后的土堤分鐘，防水墻后的土堤突然塌陷出突然塌陷出1 1個(gè)洞，個(gè)洞，5 m5 m寬的堤寬的堤頂隨即全部塌陷，并很快形成頂隨即全部塌陷，并很快形成一寬約一寬約62m62m的潰口。的潰口。潰口原因：潰口原因：堤基管涌堤基管涌與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的

9、工程問(wèn)題緒論緒論第13頁(yè)/共56頁(yè)長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖砂環(huán)砂環(huán)管管涌涌口口粘性土粘性土砂性土砂性土滲水滲水雜填土雜填土與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論緒論第14頁(yè)/共56頁(yè)基礎(chǔ)基礎(chǔ)預(yù)備預(yù)備滲透特性滲透特性變形特性變形特性強(qiáng)度特性強(qiáng)度特性具體應(yīng)用具體應(yīng)用緒論緒論第15頁(yè)/共56頁(yè)對(duì)土的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解釋和定量描述對(duì)土的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解釋和定量描述本章特點(diǎn)本章特點(diǎn): : 看起來(lái)零散看起來(lái)零散學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn): : 理清理清 各節(jié)間聯(lián)系各節(jié)間聯(lián)系 各節(jié)內(nèi)層次各節(jié)內(nèi)層次第16頁(yè)/共56頁(yè)1.2 1.2 土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) （2.

10、02.0學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.3 1.3 土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu) （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.4 1.4 粘性土的界限含水率粘性土的界限含水率 （1.01.0學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.5 1.5 砂土的密實(shí)度砂土的密實(shí)度 （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.6 1.6 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.7 1.7 土的工程分類(lèi)土的工程分類(lèi) （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）第17頁(yè)/共56頁(yè)氣相固相液相+構(gòu)成土骨架，起決定作用構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響重要影響次要作用次要作用1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)土體土體第18頁(yè)/共56頁(yè)物理狀態(tài)力學(xué)特性1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土

11、的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第19頁(yè)/共56頁(yè)蒙脫石1.1.11.1.1土的固相土的固相石英、長(zhǎng)石、云母等石英、長(zhǎng)石、云母等原生礦物原生礦物主要是粘土礦物主要是粘土礦物,包括三種類(lèi)型包括三種類(lèi)型次生礦次生礦物物伊利石高嶺石1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第20頁(yè)/共56頁(yè)顆粒大小顆粒大小各粒徑成分在土中占的比例各粒徑成分在土中占的比例影響土性的主因影響土性的主因狹義的狹義的顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第21頁(yè)/共56頁(yè) 指大小相近的土粒。指大

12、小相近的土粒。人為劃定。按粗細(xì)進(jìn)行分組，將粒徑接近的歸成一類(lèi)。人為劃定。按粗細(xì)進(jìn)行分組，將粒徑接近的歸成一類(lèi)。要求粒組劃分與粒組的性質(zhì)變化相適應(yīng)。要求粒組劃分與粒組的性質(zhì)變化相適應(yīng)。 表表1-1 1-1 粒組劃分標(biāo)準(zhǔn)粒組劃分標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001GB50021-2001建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5007-2002GB5007-20022.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第22頁(yè)/共56頁(yè)各粒組的相對(duì)含量，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。各粒組的相對(duì)含量

13、，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。適用于細(xì)粒土適用于細(xì)粒土 ( (0.0750.075 mm)mm)適用于粗粒土適用于粗粒土 ( (0.0750.075 mm)mm)2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第23頁(yè)/共56頁(yè)利用一套孔徑由大到小的篩子，將事先稱(chēng)過(guò)質(zhì)利用一套孔徑由大到小的篩子，將事先稱(chēng)過(guò)質(zhì)量的干試樣放入篩中，經(jīng)過(guò)充分震搖后，把留量的干試樣放入篩中，經(jīng)過(guò)充分震搖后，把留在各級(jí)篩上的土粒分別稱(chēng)量，算出小于某粒徑在各級(jí)篩上的土粒分別稱(chēng)量，算出小于某粒徑的土粒含量，用以確定土中各粒組的土粒含量的土粒含量，

14、用以確定土中各粒組的土粒含量 。測(cè)定方法測(cè)定方法2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第24頁(yè)/共56頁(yè)StokesStokes定律：定律：球狀的細(xì)顆粒在水中球狀的細(xì)顆粒在水中的下沉速度與顆粒直徑的平方成正的下沉速度與顆粒直徑的平方成正比。比。將一定質(zhì)量土浸入水中攪拌成懸液，將一定質(zhì)量土浸入水中攪拌成懸液，攪拌停止后，土粒開(kāi)始下沉，懸液攪拌停止后，土粒開(kāi)始下沉，懸液的濃度隨之發(fā)生變化。利用特制的的濃度隨之發(fā)生變化。利用特制的密度計(jì)，在不同時(shí)刻測(cè)懸液濃度的密度計(jì)，在不同時(shí)刻測(cè)懸液濃度的變化。即可換

15、算出相應(yīng)的粒徑及小變化。即可換算出相應(yīng)的粒徑及小于該粒徑的土粒質(zhì)量，繪出級(jí)配曲于該粒徑的土粒質(zhì)量，繪出級(jí)配曲線。線。 比重計(jì)法比重計(jì)法移液管法移液管法測(cè)定方法測(cè)定方法2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第25頁(yè)/共56頁(yè)粒組含量百分比粒組含量百分比累計(jì)含量百分比累計(jì)含量百分比2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第26頁(yè)/共56頁(yè)粒徑粒徑DiDi/mm/mm粒徑小于等于粒徑小于等于DiDi的累計(jì)

16、百分含量的累計(jì)百分含量Pi%Pi%0.250.100.250.108.08.00.100.0750.100.07514.414.40.0750.0100.0750.01037.637.60.0100.0050.0100.00511.111.10.0050.0010.0050.00118.918.90.0010.00110.010.0作用：確定粒度成分的累計(jì)含量百分比表格法表格法表示方法表示方法 表表1-2 1-2 粒度成分含量百分比粒度成分含量百分比2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第27頁(yè)

17、/共56頁(yè)粒徑粒徑DiDi/mm/mm粒徑小于等于粒徑小于等于DiDi的累計(jì)百分含量的累計(jì)百分含量Pi%Pi%0.250.25100.0100.00.100.1092.092.00.0750.07577.677.60.0100.01040.040.00.0050.00528.928.90.0010.00110.010.0作用：確定土的名稱(chēng)表表1-3 1-3 粒度成分的累計(jì)含量百分比粒度成分的累計(jì)含量百分比表格法表格法表示方法表示方法 2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第28頁(yè)/共56頁(yè)試驗(yàn)結(jié)

18、果繪制在半對(duì)數(shù)紙上試驗(yàn)結(jié)果繪制在半對(duì)數(shù)紙上縱坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：小于某粒徑的土粒含量小于某粒徑的土粒含量橫坐標(biāo)：橫坐標(biāo)：使用對(duì)數(shù)尺度表示土的粒徑，可以把粒使用對(duì)數(shù)尺度表示土的粒徑，可以把粒徑相差上千倍的粗粒都表示出來(lái)，尤其能把占總徑相差上千倍的粗粒都表示出來(lái)，尤其能把占總重量少，但對(duì)土的性質(zhì)可能有總要影響的顆粒部重量少，但對(duì)土的性質(zhì)可能有總要影響的顆粒部分清楚地表達(dá)出來(lái)分清楚地表達(dá)出來(lái) 。 表示方法表示方法 2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第29頁(yè)/共56頁(yè)105.02.01.00.50.250

19、.1200g101618242238721009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)P P（）（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm)(mm)P%100958778665536作用：作用：1）確定土的名稱(chēng)）確定土的名稱(chēng) 2）確定土的級(jí)配優(yōu)劣）確定土的級(jí)配優(yōu)劣累積曲線法累積曲線法表示方法表示方法 2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第30頁(yè)/共56頁(yè)d60d10d30CuCc0.33 0.005 0.0

20、63662.41d d6060 : : 限制粒徑限制粒徑d d10 10 : : 有效粒徑有效粒徑d d3030 : : Cu = d60 / d10 C Cu u 5,5,級(jí)配不均勻級(jí)配不均勻累積曲線法累積曲線法表示方法表示方法 2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1001009090808070706060505040403030202010100 0小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）10105.05.01.01.00.50.50.100.100.050.050.01

21、0.010.0050.0050.0010.001粒徑粒徑(mm)(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線土的粒徑級(jí)配累積曲線d60d10d30第31頁(yè)/共56頁(yè)曲線曲線d d6060d d1010d d3030C Cu uC Cc cL L0.330.33 0.0050.0050.0810.08166663.983.98M M0.0630.0632.412.41R R0.0300.0300.5450.545斜率斜率: : 某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量陡陡相應(yīng)粒組質(zhì)量集中相應(yīng)粒組質(zhì)量集中緩緩相應(yīng)粒組含量少相應(yīng)粒組含量少平臺(tái)平臺(tái)相應(yīng)粒組缺乏相應(yīng)粒組缺乏C Cc c = d = d30302 2

22、 / / ( (d d6060 d d10 10 ) ) 較大顆粒缺少較大顆粒缺少C Cc c 減小減小較小顆粒缺少較小顆粒缺少Cc Cc 增大增大C C c c = 1 = 13 3 級(jí)配連續(xù)性好級(jí)配連續(xù)性好累積曲線法累積曲線法表示方法表示方法 2.2.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配1.1.11.1.1土的固相土的固相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1001009090808070706060505040403030202010100 0小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（）10105.05.01.01.00.50.50.100.100.05

23、0.050.010.010.0050.0050.0010.001粒徑粒徑(mm)(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線土的粒徑級(jí)配累積曲線d60d10d30d30d30第32頁(yè)/共56頁(yè)1）粒組含量用于土的分類(lèi)定名；）粒組含量用于土的分類(lèi)定名；2）不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不均勻程度：用于判定土的不均勻程度： Cu 5 不均勻土不均勻土 Cu 3 或或 Cc 1 級(jí)配不連續(xù)土級(jí)配不連續(xù)土4）不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu和和曲率系數(shù)曲率系數(shù)Cc用于判定土的級(jí)配優(yōu)劣：用于判定土的級(jí)配優(yōu)劣： Cu 5且且 C c = 1 3 級(jí)配級(jí)配 良好的土；良好的土； Cu 3 或或 Cc 11g/cm3g/cm3

24、冰點(diǎn)處于零下幾十度冰點(diǎn)處于零下幾十度具有固體的的特性具有固體的的特性溫度高于溫度高于100100C C時(shí)可蒸發(fā)時(shí)可蒸發(fā)位于強(qiáng)結(jié)合水之外，位于強(qiáng)結(jié)合水之外，電場(chǎng)引力作用范圍之內(nèi)電場(chǎng)引力作用范圍之內(nèi)外力作用下可以移動(dòng)外力作用下可以移動(dòng)不因重力而移動(dòng)，有粘滯性不因重力而移動(dòng)，有粘滯性 1.1.2 1.1.2 土的液相土的液相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第36頁(yè)/共56頁(yè)在重力作用下可在土中自由流動(dòng)在重力作用下可在土中自由流動(dòng)在重力與表面張力作用下，在重力與表面張力作用下，可在土粒間空隙中自由移動(dòng)可在土粒間空隙中自由移動(dòng) 1.1.2 1.1.2 土的液

25、相土的液相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)第37頁(yè)/共56頁(yè)rThccos2上升高度上升高度r r2 2h hc cw w=2=2rTcosrTcos毛細(xì)升高與孔徑成反比毛細(xì)升高與孔徑成反比粘土粘土粉土粉土砂土砂土礫石礫石分析對(duì)象分析對(duì)象: 水柱水柱自由水自由水 1.1.2 1.1.2 土的液相土的液相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)分布在土粒內(nèi)部相互貫通的孔隙可以看成許多形狀不一、直徑互異、彼此連通的毛細(xì)管。分布在土粒內(nèi)部相互貫通的孔隙可以看成許多形狀不一、直徑互異、彼此連通的毛細(xì)管。第38頁(yè)/共56

26、頁(yè)增加土的彈性；阻塞滲流通道增加土的彈性；阻塞滲流通道指充填在土的空隙中的氣體。指充填在土的空隙中的氣體。 1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)與大氣連通，對(duì)土的性質(zhì)影響不大與大氣連通，對(duì)土的性質(zhì)影響不大第39頁(yè)/共56頁(yè)固相固相液相液相氣相氣相1.11.1土的三相組成土的三相組成1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)結(jié)合水結(jié)合水自由水自由水強(qiáng)結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水弱結(jié)合水毛細(xì)水毛細(xì)水重力水重力水礦物成分礦物成分顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配顆粒形狀顆粒形狀自由氣體自由氣體封閉氣體封閉氣體第40頁(yè)/共56頁(yè)1.1土的三相組成1.2土的三相比例指標(biāo) 1.3土的結(jié)構(gòu)

27、 ?1.4粘性土的界限含水率 ?1.5砂土的密實(shí)度 ?1.6土的壓實(shí)原理 ?1.7土的工程分類(lèi) 第一章第一章 土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1.1 1.1 土的三相組成土的三相組成 （1.01.0學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.3 1.3 土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu) （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.4 1.4 粘性土的界限含水率粘性土的界限含水率 （1.01.0學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.5 1.5 砂土的密實(shí)度砂土的密實(shí)度 （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.6 1.6 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理 （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.7 1.7 土的工程分類(lèi)土的工程分類(lèi) （0.50.5學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）第41頁(yè)/共56頁(yè)土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)

28、粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的軟硬狀態(tài)粘性土的軟硬狀態(tài)土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)(三相間的比例關(guān)系三相間的比例關(guān)系)力學(xué)特性力學(xué)特性影響影響表表示示1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)影響影響表表示示第42頁(yè)/共56頁(yè)水水氣氣土粒土粒V Va aV Vw wV Vs sV Vv vV Vm ma a=0=0m mw wm ms sm m1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)質(zhì)量質(zhì)量體積體積1.21.2土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 第43頁(yè)/共56頁(yè)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積飽和土飽和土Va=0剩下兩個(gè)獨(dú)立變量剩下兩

29、個(gè)獨(dú)立變量其它指標(biāo)其它指標(biāo) VVVVVVVavasVmmmmmmaas0五個(gè)已知關(guān)系五個(gè)已知關(guān)系V VV Vv v V Vs s V Va a V V m ms s m m m ma a m m剩下三個(gè)獨(dú)立變量剩下三個(gè)獨(dú)立變量假設(shè)假設(shè)VsVs 1 1實(shí)驗(yàn)室測(cè)定實(shí)驗(yàn)室測(cè)定九個(gè)參數(shù)九個(gè)參數(shù)第44頁(yè)/共56頁(yè)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積土的密度土的密度土粒密度土粒密度土的含水率土的含水率awswsVVVmmVm =g工程上更常用工程上更常用, 用于計(jì)算土的自重應(yīng)力用于計(jì)算土的自重應(yīng)力單位單位:kg/m:kg/m3 3 或或 g/cmg/cm3 3單位單

30、位:kN/m:kN/m3 3 一般范圍一般范圍: 1.602.20 g/cm: 1.602.20 g/cm3 3土單位體積的質(zhì)量土單位體積的質(zhì)量1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1.21.2土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 土的重度土的重度第45頁(yè)/共56頁(yè)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積sssVm 一般范圍一般范圍: : 粘性土粘性土 2.702.752.702.75 砂砂 土土 2.652.65C4wssG C4w =1.0 g/cm3土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度土粒比重在數(shù)值上等于土粒的密度土粒的密度與土粒的密度與4C時(shí)純蒸餾水的密度

31、的比值時(shí)純蒸餾水的密度的比值固體土顆粒質(zhì)量與其體積之比固體土顆粒質(zhì)量與其體積之比土粒比重土粒比重1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1.21.2土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 1.2.11.2.1試驗(yàn)指標(biāo)（試驗(yàn)指標(biāo)（3 3個(gè)）個(gè)）第46頁(yè)/共56頁(yè)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積ssswmmmmm(%)w 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比, 用百分?jǐn)?shù)表示用百分?jǐn)?shù)表示注意注意: 其實(shí)是含水比其實(shí)是含水比, 可達(dá)到或超過(guò)可達(dá)到或超過(guò)1001 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1.21.2土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 1

32、.2.11.2.1試驗(yàn)指標(biāo)（試驗(yàn)指標(biāo)（3 3個(gè)）個(gè)）第47頁(yè)/共56頁(yè)WaterAirSoilVaVwVsVvV體積體積土被完全烘干時(shí)的密度土被完全烘干時(shí)的密度, 等于單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量等于單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量Vmsd VVmvwssat 土的孔隙全部被水充滿時(shí)的土密土的孔隙全部被水充滿時(shí)的土密度度扣除浮力以后的固相重力與土的總體積之比扣除浮力以后的固相重力與土的總體積之比(又稱(chēng)為浮重度又稱(chēng)為浮重度)wsatwsatwswvsatwswvsatwsvwvwswSsVVVVVgVVVgVgVgmVVW1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1.21.2土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 1.2

33、.2換算指標(biāo)（換算指標(biāo)（6個(gè)）個(gè)）第48頁(yè)/共56頁(yè)svVVe VV(%)nv e1en 在某種程度上反映土的松密在某種程度上反映土的松密砂類(lèi)土：砂類(lèi)土：28-35%28-35%粘性土：粘性土：30-50%30-50%，有的可達(dá)，有的可達(dá)60-70%60-70%土中孔隙體積與固體顆粒體積之比，無(wú)量綱土中孔隙體積與固體顆粒體積之比，無(wú)量綱WaterAirSoilVaVwVsVvV體積體積土中孔隙體積與總體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示土中孔隙體積與總體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示Vs=1Vv=eV=1+eWaterAirSoil體積體積1 1土的組成和物理性質(zhì)土的組成和物理性質(zhì)1.21.2土的三相比例指標(biāo)土的三相比例指標(biāo) 1.2.21.2.2換算指標(biāo)（換算指標(biāo)（6 6個(gè)）個(gè)）svVVe 孔隙比孔隙比孔隙率孔隙率svVVe 孔隙比孔隙比VV(%)nv 孔隙率孔隙率svVVe 孔隙比孔隙比第49頁(yè)/共56頁(yè)vwrVVS WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積土中水的體積與孔隙體積的比值土中水的體積與孔隙體積的比值表示孔隙中充滿水的程度表示孔隙中充滿水的程度S Sr r=0 =0 干土干土