巖土工程分析評(píng)價(jià)1.土的三相組成出現(xiàn)在我們生活各處的土不同環(huán)境下的土問題導(dǎo)入土是什么東西，是由什么組成的呢？++構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響次要作用液相為零，為干土。此時(shí)粘土呈堅(jiān)硬狀態(tài)，砂土呈松散狀態(tài)氣體為零，為飽和狀態(tài)。此時(shí)粉細(xì)砂或粉土在震動(dòng)下容易產(chǎn)生液化土的三相組成土的三相比例不同，其性質(zhì)不同固相液相氣相土體三相組成示意圖土體土的三相組成土體的特點(diǎn)可保持固定的形狀不具有特定的形狀具有一定但不固定的形狀

一般固體：

液體：

土體（散粒）：土的三相組成土體的特點(diǎn)滲透性質(zhì)變形性質(zhì)強(qiáng)度性質(zhì)決定巖石風(fēng)化或破碎的產(chǎn)物，是非連續(xù)體固相-土骨架、液相-水、氣相-空氣自然界的產(chǎn)物，存在自然變異性碎散性三相性天然性物理力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜1.固體礦物顆粒（固相）物理狀態(tài)力學(xué)性質(zhì)固相礦物成分顆粒形狀粒徑級(jí)配1.固體礦物顆粒（固相）（1）土的礦物成分土的礦物成分原生礦物石英、長石、云母等次生礦物有機(jī)質(zhì)粘土礦物無定形氧化物膠體AI2O3/Fe2O3可溶鹽CaCO3/CaSO4/NaCl確定方法1.固體礦物顆粒（固相）（2）粒徑級(jí)配a.顆粒大小1.篩分法：適用于粗粒土(>0.075mm)2.沉降分析法：適用于細(xì)粒土(<0.075mm)粒徑級(jí)配累積曲線影響土性質(zhì)的主因b.各粒徑成分在土中占的比例表達(dá)方法粒徑級(jí)配1.固體礦物顆粒（固相）土粒粒組的劃分

粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（mm）主要特征巨粒漂石（塊石）粒d>200透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細(xì)性。卵石（碎石）粒60<d≤200粗粒礫粒粗礫20<d≤60透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細(xì)性。細(xì)礫2<d≤20砂粒粗砂0.5<d≤2中砂0.25<d≤0.5細(xì)砂0.075<d≤0.25細(xì)粒粉粒0.005<d≤0.075透水性小，壓縮性中等，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。1.固體礦物顆粒（固相）（3）顆粒形狀原生礦物圓狀、渾圓狀、棱角狀次生礦物針狀、片狀、扁平狀1.固體礦物顆粒（固相）砂粒粘粒2.土中的水（液相）土中的水礦物成分水結(jié)合水重力水毛細(xì)水結(jié)晶水孔隙水自由水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水2.土中的水（液相）礦物顆粒對(duì)水分子的靜電引力作用結(jié)合水排列致密、定向性強(qiáng)密度=1.2~2.4g/cm3冰點(diǎn)-76℃具有極大的粘滯性和固體的特性溫度高于100°C時(shí)可蒸發(fā)強(qiáng)結(jié)合水位于強(qiáng)結(jié)合水之外，電場引力作用范圍之內(nèi)密度=1.0~1.7g/cm3冰點(diǎn)-20℃~30℃外力作用下可以移動(dòng)不因重力而移動(dòng)，有粘滯性弱結(jié)合水2.土中的水（液相）自由水重力水毛細(xì)水在重力作用下可在土中自由流動(dòng)存在于固氣之間在重力與表面張力作用下可在土粒間空隙中自由移動(dòng)3.土中的氣體（氣相）自由氣體：與大氣連通，受外荷作用時(shí)被擠出土體外，對(duì)土的性質(zhì)影響不大。封閉氣體：增加土的彈性；阻塞滲流通道。土體中的氣體是指存于土體空隙中未被水占據(jù)的部分，存在形式有兩種：土的三相草圖

水空氣

土VaVwVsVvV土的三相草圖巖土工程分析評(píng)價(jià)思考題什么是土的三相比例，三相比例對(duì)土物理狀態(tài)的影響？巖土工程分析評(píng)價(jià)2.土的顆粒分析試驗(yàn)—篩分法試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄔ囼?yàn)?zāi)康念w粒分析試驗(yàn)是定量測定土中各粒組占土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，反映土顆粒的大小及各粒組在土中的分配情況。為土的分類提供依據(jù)并供土工建筑物選料之用。篩析法：適用于粒徑為0.075~60mm的土密度計(jì)：適用于粒徑小于0.075mm的土移液管法：適用于粒徑小于0.075mm的土當(dāng)土中粗細(xì)兼有時(shí)：應(yīng)聯(lián)合使用篩析法和密度計(jì)法或篩析法和移液管法試驗(yàn)方法及范圍儀器設(shè)備試驗(yàn)篩：應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《試驗(yàn)篩技術(shù)要求和檢驗(yàn)第1部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗(yàn)篩》（GB/T6003.1）的規(guī)定。粗篩：孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm。細(xì)篩：孔徑為2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm。天平：稱量1000g，分度值0.1g；稱量200g，分度值0.01g。臺(tái)秤：稱量5kg，分度值1g。振篩機(jī)：應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)篩振蕩機(jī)技術(shù)條件》（DZ/T0118）的規(guī)定。其他：烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、附帶橡皮頭研缽、瓷盤、毛刷匙、木碾。試驗(yàn)步驟從風(fēng)干、松散的土樣中，用四分法按下列規(guī)定取出代表性試樣顆粒尺寸（mm）取樣數(shù)量（g）<2100~300<10300~1000<201000~2000<402000~4000<604000以上試驗(yàn)步驟砂礫土篩析法步驟應(yīng)按下列步驟進(jìn)行稱試樣質(zhì)量：應(yīng)按第1條規(guī)定的數(shù)量取出試樣，稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.1g；當(dāng)試樣質(zhì)量大于500g時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確至1g。過2mm篩：將試樣過2mm細(xì)篩，分別稱出篩上和篩下土質(zhì)量。試驗(yàn)步驟砂礫土篩析法步驟應(yīng)按下列步驟進(jìn)行分類篩析：取2mm篩上試樣倒入依次疊好的粗篩的最上層篩中；取2mm篩下試樣倒入依次疊好的細(xì)篩最上層篩中，進(jìn)行篩析。細(xì)篩宜放在振篩機(jī)上震搖，震搖時(shí)間應(yīng)為10~15min。（若2mm篩下的土小于試樣總質(zhì)量的10%，則可省略細(xì)篩篩析。若2mm篩上的土小于試樣總質(zhì)量的10%，則可省略粗篩篩析。）試驗(yàn)步驟砂礫土篩析法步驟應(yīng)按下列步驟進(jìn)行稱各篩上的試樣質(zhì)量：由最大孔徑篩開始，順序?qū)⒏骱Y取下，在紙上用叩搖晃篩，當(dāng)仍有土粒漏下時(shí)，應(yīng)繼續(xù)輕叩搖晃篩，至無土粒漏下為止。漏下的土粒應(yīng)全部放入下級(jí)篩內(nèi)，并將留在各篩上的試樣分別稱量，當(dāng)試樣質(zhì)量小于500g時(shí)，準(zhǔn)確至0.1g?？傎|(zhì)量檢驗(yàn)：篩前試樣總質(zhì)量與篩后各級(jí)篩上和篩底試樣質(zhì)量的總和的差值不得大于試樣總質(zhì)量的1%。試驗(yàn)步驟含有黏土粒的砂礫土篩析法步驟應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：碾散并稱試樣質(zhì)量：將土樣放在橡皮板上用土碾將黏結(jié)的土團(tuán)充分碾散，用四分法取樣，取樣時(shí)按前面的規(guī)定稱取代表性試樣，置于盛有清水的瓷盆中，用攪棒攪拌，使試樣充分浸潤，并使粗細(xì)顆粒分離。過2mm篩并粗篩篩析：將浸潤后的混合液過2mm細(xì)篩，邊攪拌邊沖洗邊過篩，直至篩上僅留大于2mm的土粒為止。然后將篩上的土烘干稱量，準(zhǔn)確至0.1g按第2條（3）（4）進(jìn)行粗篩篩析。過0.075mm篩：用帶橡皮頭的研杵研磨粒徑小于2mm的混合液，待稍沉淀，將上部懸液過0.075mm篩。再向瓷盆加清水研磨，靜置過篩。如此反復(fù)，直至盆內(nèi)懸液澄清。最后將全部土料倒在0.075mm篩上，用水沖洗，直至篩上僅留粒徑大于0.075mm的凈砂為止。試驗(yàn)步驟含有黏土粒的砂礫土篩析法步驟應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：稱0.075~2mm土的質(zhì)量并篩析：將粒徑大于0.075mm的凈砂烘干稱量，準(zhǔn)確至0.01g。并應(yīng)按第2條（3）（4）進(jìn)行細(xì)篩篩析。計(jì)算小于0.075mm土的質(zhì)量：將粒徑大于2mm的土和粒徑為2~0.075mm的土的質(zhì)量從原取土總質(zhì)量中減去，即得粒徑小于0.075mm的土的質(zhì)量。小于0.075mm土的質(zhì)量檢驗(yàn)：當(dāng)粒徑小于0.075mm的試樣質(zhì)量大于總質(zhì)量的10%時(shí)，應(yīng)按密度計(jì)法或移液管法測定粒徑小于0.075mm的顆粒組成。試驗(yàn)成果整理1、小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：X——小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，%；mA——小于某粒徑的試樣質(zhì)量，g；mB——當(dāng)細(xì)篩分析時(shí)或用密度計(jì)法分析時(shí)所取試樣質(zhì)量（粗篩分析時(shí)則為試樣總質(zhì)量），g；ds——粒徑小于2mm或粒徑小于0.075mm的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，%。試驗(yàn)成果整理顆粒分析試驗(yàn)記錄表（篩析法）任務(wù)單號(hào)

試驗(yàn)者

試驗(yàn)日期

計(jì)算者

烘箱編號(hào)

校核者

試樣編號(hào)

天平編號(hào)

風(fēng)干土質(zhì)量=

g小于0.075mm的土占總土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)X=

%2mm篩上土質(zhì)量=

g小于2mm的土占總土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)X=

%2mm篩下土質(zhì)量=

g細(xì)篩分析時(shí)所取試樣質(zhì)量mB=

g試驗(yàn)篩編號(hào)孔徑/mm累積留篩土質(zhì)量/g小于某粒徑的試樣質(zhì)量mA/g小于某粒徑的試樣質(zhì)量百分?jǐn)?shù)/%小于某孔徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)X/%

底盤總計(jì)

試驗(yàn)成果整理以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，顆粒粒徑為橫坐標(biāo)，在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)上繪制顆粒大小分布曲線。粒徑分布曲線試驗(yàn)成果整理級(jí)配指標(biāo)不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)：Cu、Ccd60d30d10

Cu：不均勻系數(shù)；Cc：曲率系數(shù)；d60：限制粒徑，mm，在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量60%的粒徑；d10：有效粒徑，mm，在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量10%的粒徑、曲率系數(shù);d30：在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量30%的粒徑，mm。小結(jié)篩分法取代表性試樣砂礫土篩分法含有黏土粒的砂礫土篩分法利用累計(jì)曲線發(fā)計(jì)算砂礫土的級(jí)配思考某地基土粒徑不大于20mm，取1000g風(fēng)干散粒土樣進(jìn)行篩析試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果列于表1-20中，試分析各粒組含量。篩孔徑/mm10.05.02.01.00.50.250.10.075底盤留篩質(zhì)量/g1501201001401501401005050篩析試驗(yàn)結(jié)果巖土工程分析評(píng)價(jià)3.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)土的物理狀態(tài)粗粒土的松密程度粘性土的軟硬狀態(tài)力學(xué)特性表示影響土的三相比例指標(biāo)對(duì)研究土的性質(zhì)十分重要特點(diǎn):指標(biāo)概念簡單，數(shù)量很多。要點(diǎn)：名稱、概念或定義、符號(hào)、表達(dá)式、單位或量綱、常見值或范圍、聯(lián)系與區(qū)別。什么是土的三相比例？密實(shí)程度干濕程度……土的三個(gè)組成相的體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系定義基本方法：三相草圖法一、土的三相草圖水空氣土VaVwVsVvV質(zhì)量m—質(zhì)量V—體積體積a-氣體，s-土粒w-水，v-孔隙一、土的三相草圖三相草圖ma=0mwmsm水空氣土VaVwVsVvV質(zhì)量體積三相草圖簡單而實(shí)用的方法共有九個(gè)參數(shù):VVvVsVaVω/msmωmam

二、室內(nèi)測定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)土的密度土粒的比重土的含水率WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積1、土的密度定義:土單位體積的質(zhì)量，有時(shí)也稱土的天然密度、濕密度。表達(dá)式：

單位：kg/m3

或g/cm3土的密度一般用環(huán)刀法測定二、室內(nèi)測定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)環(huán)刀法重度測定二、室內(nèi)測定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)二、室內(nèi)測定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)2、土的含水率定義:土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，用百分?jǐn)?shù)表示表達(dá)式：

可用烘干法測定，反應(yīng)土的干濕程度。同類土，w越大，土越軟。注意：其實(shí)是含水比，可達(dá)到或超過100%。二、室內(nèi)測定的三個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)3、土粒比重（土粒的相對(duì)密度）定義：土粒的密度與4?C時(shí)純蒸餾水的密度的比值。表達(dá)式：

單位：無量綱WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm三、計(jì)算指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)1、孔隙比定義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比，無量綱。表達(dá)式：

WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm三、計(jì)算指標(biāo)表示土中孔隙含量的指標(biāo)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm2、孔隙率定義：土中孔隙體積與總體積之比，

用百分?jǐn)?shù)