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第2章第8讲土的结构性(定稿).pdf

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第2章第8讲土的结构性(定稿).pdf

第二章 土的物理性质与工程分类 第八讲 土的结构性 土的结构——指由土粒单元的大小、形状、相互 排列及其联结关系等因素形成的综合特征 单粒结构 蜂窝结构 絮状结构 砂土 ✓粒间作用力以重力起决定性的作用 ✓有时还会受到毛细力的作用 ✓土粒间的分子吸引力相对很小,颗粒 间几乎没有联结 单粒结构 碎石土 疏松型 紧密型 排列形式可以是点与点 或者点与面 呈紧密状单粒结构的土,由于其土粒排列紧密,在动、 静荷载作用下都不会产生较大的沉降,所以强度较大, 压缩性较小,是较为良好的天然地基。 紧密型 具有疏松单粒结构的土,其骨架往往是不稳定的,当受 到震动及其他外力作用时,土粒易于发生移动,土中孔隙 剧烈减少,引起土的很大变形,因此,这种土层如未经处 理一般不宜作为建筑物的地基。 疏松型 粒径在0.075—0.005mm 内(粉粒)的土粒沉 积时形成的蜂窝状结构 土粒间吸引力大于重力,土粒停留在最初的 接触点不再下沉而形成此结构 有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺) 蜂窝结构示意 粒径<0.005mm的粘粒能够在水中长期悬浮,不 因自重而下沉 当这些悬浮在水中的黏粒被带到电解质浓度较大 的环境,比如海水中,黏粒就会凝聚成絮状的集 粒而下沉,并相继和已沉积的絮状集粒接触,而 形成类似蜂窝而孔隙很大的絮状结构。 絮状结构 - - + - - 面-边 面-面 有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺) 分散型结构 絮状结构 形成环境 淡水中沉积 海水中沉积 表面力、胶结力 表面力、胶结力 粒间作用力 (粒间斥力占优势) (斥力减小引力增加) 边、角与面 排列形式 面与面 边、角与边 土的结构 土的构造 土的构造——具有相近物质成分和颗粒大小的土 层,在空间的相互关系特征称: • 成层性:层理构造 • 裂隙性:如黄土的柱状裂隙 • 不均匀性:例如含腐殖质、贝壳、结核体等 反映黏性土结构性的指标 灵敏度 触变性 灵敏度S ——原状土的无侧限抗压强度q 和重塑 t u 土的无侧限抗压强度q u ’之比 重塑试样具有与原状试样相同的尺寸、密度和含水量 室内无侧限抗压强度试验 现场十字板抗剪强度试验 St qu / qu St qu / q=u 式中 q ——原状试样的无侧限抗压强度,kPa ; u q ′ ——重塑试样的无侧限抗压强度,kPa 。 u  相  qu 原状土 同 含  =0 q′u 重塑土 水 3 量 、  密 度  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 S t 低灵敏 中等灵敏 高灵敏 触变性——饱和黏性土的结构受到扰动,导致强度降低,但 当扰动停止后,土的强度又随时间而逐渐增大。粘性 土的这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土 的触变性。 饱和软黏土易于触变的实质是什么呢? 这类土的微结构主要为蜂窝状结构,蜂窝中含有大量的结合水,当土 体被扰动时,粒间引力被破坏,部分结合水转化为自由水,颗粒之间失去 连接而成流动状态,因而土的强度急剧降低,而当外力停止后,部分自由 水可向结合水转化,使颗粒间连接逐渐恢复因而强度逐渐有所增大。 有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺) 小结 ✓土的结构 ✓土的构造 ✓黏性土的灵敏度和触变性

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