武汉理工大学土力学1第1章土的物理性质及工程分类

第一章 土的物理性质及工程分类§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6 §1.7 土的形成 土的三相组成 土的结构和构造 土的三相比例指标 土的物理状态指标 土的工程分类 土的击实特性

§1.1 土的形成土的形成示意图风化搬运、 搬运、沉积岩石 地球土 地球

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1 风化物理风化 化学风化 生物风化在地表或接近地表条件下，岩石、 在地表或接近地表条件下，岩石、矿 物发生机械破碎的过程。 物发生机械破碎的过程。主要因素是 岩石的失重和温度变化， 岩石的失重和温度变化，岩石裂隙中 水的结冰等。 水的结冰等。原生矿物 次生矿物在地表或接近地表条件下， 在地表或接近地表条件下， 岩石、 岩石、矿物发生化学变化并 生成新矿物的过程。 生成新矿物的过程。主因是 水和氧，前者引起溶解、 水和氧，前者引起溶解、水 化，后者引起氧化等化学反 应。 动植物及微生物 引起的岩石风化。动植物活动有 机 质

物理风化5

石灰岩里面 含有二氧化碳的水，渗入石灰岩隙缝中， 里面， 二氧化碳的水 在石灰岩里面，含有二氧化碳的水，渗入石灰岩隙缝中， 会溶解其中的碳酸钙。这溶解了碳酸钙的水，从洞顶上滴下来时， 会溶解其中的碳酸钙。这溶解了碳酸钙的水，从洞顶上滴下来时， 由於水分蒸发、二氧化碳逸出，使被溶解的钙质又变成固体(称为固化 称为固化)。 由於水分蒸发、二氧化碳逸出，使被溶解的钙质又变成固体 称为固化 。 由上而下逐渐增长而成的，称为“钟乳石” 由上而下逐渐增长而成的，称为“钟乳石”。化学风化6

2 搬运 由风力、水流、重力等完成 搬运—由风力 水流、 由风力、 3 沉积 残积、坡积、冲积等 沉积—残积 坡积、 残积、根据形成过程，可将土分为两大类： 根据形成过程，可将土分为两大类：残积土 无搬运母岩表层经风化作用破碎 成岩屑或细小颗粒后， 成岩屑或细小颗粒后， 未经搬运残留在原地的 堆积物

运积土 有搬运风化所形成的土颗粒， 风化所形成的土颗粒， 受自然力的作用搬运到 远近不同的地点所沉积 的堆积物坡积土

洪积物（ 洪积物（层）断面

河流形成冲击土河床、河漫滩、 河床、河漫滩、阶地

平原河谷） （平原河谷）冲击物

风积土风积土： 风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来 的堆积物。没有层理。细砂或粉粒； 的堆积物。没有层理。细砂或粉粒；黄土

冰积土由冰川剥落、搬运形成的堆积物。 由冰川剥落、搬运形成的堆积物。西藏乃钦康桑雪山上的卡若拉冰川

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总之，根据成因， 总之，根据成因，土可 分为以下类型： 分为以下类型：土的主要成因类型残积土 坡积土 洪积土 湖积土 冲积土 冰积土 风积土 海洋沉积土 火山沉积土

§1.2 土的三相组成一、土的三相组成 气 水 土粒 气相 液相 固相重要影响次要作用构成土骨架，起决定作用 构成土骨架，第2节课

固体+气体干土无天然干土固体＋液体 ＋气体湿土天然土都是湿土固体＋液体饱和土孔隙中充满水

二、土的固相矿物成分颗粒形状 、 大小 粒径级配物理状态 力学特性

粒组 粒组按粗细进行分组， 按粗细进行分组，将性质相近土粒归成一组 界限粒径：使土性发生质变的粒径 界限粒径： 界限粒径各行业标准的粒组划分略有区别， 各行业标准的粒组划分略有区别，下图是公路土工试验规的粒组划分和界限粒径。 程JTG E40-2007的粒组划分和界限粒径。 的粒组划分和界限粒径巨粒组漂(块)石 块石 卵石 粗 20 200 60 砾 中 5粗粒组砂 细 2 粗 0.5 中 细 0.075细粒组粉粒 0.002 黏粒0.25mm公路土工试验规程JTG E40-2007的粒组划分 公路土工试验规程 的粒组划分