土的工程性质.ppt

第三节 土的水理性质 粘性土的稠度 粘性土的抗水性 土的渗透性和毛细性 第三十页，共五十八页，2022年，8月28日 一、粘性土的稠度 稠度界限—随着含水量的变化，粘性土由一种稠度状态转变为另一种状态时的界限含水量。 土的稠度—粘性土因含水量变化而表现出的稀稠软硬 程度。 界限含水量 (稠度界限) 液 限 (WL) 塑限 (WP) 固体干硬状态 流动状态 塑性状态 含水量 含水量 第三十一页，共五十八页，2022年，8月28日 液限wL:粘性土从流动状态转变为可塑性状 态的界限含水量，也叫塑性上限或 流限。 塑限wP:粘性土从可塑状态变为半固体状态 的界限含水量，又叫塑性下限。 液 限 (WL) 塑限 (WP) 固体干硬状态 流动状态 塑性状态 第三十二页，共五十八页，2022年，8月28日 液 限 (WL) 塑限 (WP) 固体干硬状态 流动状态 塑性状态 塑性指数IP:土的液限与塑限的差值。 IP= wL-wP 反映土的可塑性 第三十三页，共五十八页，2022年，8月28日 液 限 (WL) 塑限 (WP) 固体干硬状态 流动状态 塑性状态 wwP时，坚硬状态； WWL时，流动状态； wP w wL时，塑性状态。 液性指数IL：土的天然含水量和塑限的差值 与塑性指数之比。 判别粘性土在天然状态下的稠度 硬塑(0IL≤0.25) 可塑(0.25IL≤0.75 软塑(0.75IL≤1.00) 第三十四页，共五十八页，2022年，8月28日 二、粘性土的抗水性—粘性土抵抗因水变形破坏 的能力 1.土的膨胀性 膨胀率(eP) 膨胀力土膨胀产生的最大内应力 膨胀含水量：土浸水膨胀稳定后的含水量 水 水 ho h 第三十五页，共五十八页，2022年，8月28日 2.土的收缩性 线缩率(eSL) 体缩率eS：粘性土在温度100-105℃下烘干至收缩稳定后所减少的体积与原体积之比 第三十六页，共五十八页，2022年，8月28日 3.土的崩解性：粘性土在水中崩散解体的性能。 崩解时间：边长为5cm的立方体土样，在水中完全崩解所需的时间。 崩解速度：土样在崩解过程中的重量损失和原土样重量之比与时间的关系。 崩解特征：土样在崩解过程中的各种现象。 第三十七页，共五十八页，2022年，8月28日 1.土的渗透性：土体的透水能力。 三、土的渗透性和毛细性 2.土的毛细性：水沿着毛细管上升的性质 毛细上升高度 毛细上升速度：水在土的毛细孔隙中单位时间上升的高度，以cm/s或m/d表示 毛细压力：土中毛细水附加于土粒上的静水压力毛细压力表示。 第三十八页，共五十八页，2022年，8月28日 第四节 土的力学性质 土的抗剪性 土的压缩性 土的动力压实性 第三十九页，共五十八页，2022年，8月28日 一、土的抗剪性：土在荷载作用下，抵抗剪切破坏的能力。 1.土的抗剪强度：土抵抗剪切破坏的极限强度 S 剪切下盒 剪切上盒 土样 P 未来剪切面 0 τf σ 粘性土 ?f＝?tg?+c φ 砂土 C φ 粘性土 砂 土 ?f＝?tg? 第四十页，共五十八页，2022年，8月28日 2、砂土液化饱和的粉土、粉砂、细砂在受到地震或动力机器产生的突发的或周期性的荷载作用下，抗剪强度急剧降低甚至接近于零而丧失承载能力的现象称为砂土液化。 第四十一页，共五十八页，2022年，8月28日 1.土的压缩指标 二、土的压缩性 土样 e0 h 土样 e1 h1 s1 P V=F?h V1=F?h1= F?(h-s1) 颗粒体积Vs 第四十二页，共五十八页，2022年，8月28日 M1 M2 e1 e2 P2=0.2 P1=0.1 ΔP Δe e 0 P e-p曲线 0 lgP e1 e2 P2 P1 e e-lgp曲线 压缩系数 压缩指数 第四十三页，共五十八页，2022年，8月28日 侧压力系数：土在无侧膨胀条件下压缩，由于土粒只能做铅直方向的移动，产生纵向变形，作用在土上的铅直压力将在土内引起侧向压力。侧向压力的增加值??x与铅直压力的增加值??z之比值称为土的侧压力系数或静止侧压力系数 2.土的侧压力系数及侧膨胀系数 土样 σz σx σx ?=??x/??z 第四十四页，共五十八页，2022年，8月28日 侧膨胀系数：土在无侧限条件下压缩，在产生铅直压缩变形的同时也产生侧向膨胀变形。土在无侧限压缩时侧向膨胀应变?x(或?y)与铅直应变?z之比，称土的侧膨胀系数，也称泊松比. ?=-?x/?z=-?y/?z ?=?/(1+?) σ ? Δd ? Δd