工程岩土學複習總結

2022-09-21 00:12:03 字數 4902 閱讀 1347

第一章1.粒徑:土粒大小用其直徑來表示。單位:公釐

2.粒組:把粒徑大小相近,性質相似的土合併分組

3.粒度成分:土中各粒組的相對含量。通常用各粒組質量佔乾土質量的百分比表示。

4.測定土的粒度成分的方法:

>0.075mm粗粒—篩分析;

<0.075mm細粒—靜水沉降法(比重計法)

大小土粒混雜—聯合測定(篩析+靜水沉降)

5.粒度分析成果表示法

**法;累積曲線表示法:自然座標;半對數座標。

6.半對數累積曲線應用:

a. 從曲線上可查出任意粒徑的累積含量

b. 求任意粒徑區段的百分含量:兩分界粒徑點的累積百分含量之差

c. 從曲線中查出d10,d30,d60,計算cu,cc,評價土的均一性

cu為不均勻係數。cc為曲率係數。

cu越大,曲線越緩,說明土良好級配,土不均勻。cu越小,則曲線越陡,土不良級配,均勻。當cu≥5,cc=1~3時,為良好級配的土,為不均勻土表明土中各粒組的含量相差無幾大小顆粒混雜,累計曲線顯得平緩。

不同時滿足以上條件為均勻土,相反。

7.土的主要礦物:原生礦物、次生礦物、有機質。

原生礦物:母岩風化後殘留的化學成分沒有發生變化的礦物。

次生礦物:在一定氣候條件下,經化學風化後分解形成的顆粒更細的新礦物。

可溶性次生礦物,鹽。不可溶次生礦物:①次生sio2②倍半氧化物3粘土礦物

8.粘土礦物:高嶺石類、伊利石類、蒙脫石類礦物。

粘土礦物:是由原生礦物經過化學風化作用後形成的具有片狀或鏈狀結晶格架的顆粒細小,親水性強,具有膠體特性的鋁矽酸鹽礦物。

9.工程特點:k高嶺石:相鄰晶胞間具有較強的氫鍵鏈結,結合牢固,形成較粗的粘粒,比表面積小,親水性弱,壓縮性較低,抗剪強度較大。

m蒙脫石:相鄰晶胞間間距大,鏈結較弱,水分子易滲入,形成較細的粘粒,比表面積較大,親水性較強,膨脹性顯著,壓縮性高,抗剪強度低。

i伊利石:工程地質性質介於兩者之間。

10.礦物中的結合水分為結構水、結晶水、沸石水。

11.土粒表面結合水:指土中細小顆粒與水作用後,由於靜電引力或其它物理化學作用使水被吸附於顆粒表面,形成一層水膜,這部分水通常稱為土粒表面結合水,簡稱結合水。

12.土粒表面結合水的形成:。

強結合水:被牢固的吸附在土粒表面的極薄的水層。也稱吸著水。

若結合水:也稱薄膜水,距土粒稍遠,位於強結合水層的外圍,佔水膜的主要部分。

具有粘滯性、彈性、抗剪強度,密度大於1。

第二章1.分散體系:一種物質分散在另種介質中形成分散體系,包括分散相和分散介質

2.比表面積:單位體積或單位質量的固體顆粒所具有的表面積的總和。(用來定義分散特性)

3.表面能:細小顆粒表面由於力場的不飽和具有吸引外界極性分子和離子的能力。與表面積成正比。

4.粘粒表面電荷的形成方式:選擇性吸附帶電(吸什麼帶什麼);表面分子電離;同晶替代。

5.表面分子電離(ph關係):1次生二氧化矽粘粒:

隨著ph值的增大,電離程度增大,不改變負電性。 2兩性氧化物:礦物等電ph值,使固體顆粒呈中性不帶電時溶液的ph值。

——phie

溶液的ph值與礦物等電ph值之差越大,礦物帶電越多

蒙脫石phie<2 高嶺石phie=5 水雲母phie<5(正、中、負)

6.決定電位離子層

粘粒通過選擇吸附、表面分子電離、同晶替代使部分離子牢固吸附在其表面,這部

部分離子稱決定電位離子。

7.反離子:粘粒帶電後,吸引與本身符號相反的離子,這種離子稱反離子。

8.雙電層:由決定電位離子層和反離子層構成電性相反的電層成為雙電層。

影響擴散層厚度的因素(影響結合水數量的因素)

礦物成分和分散程度 ;溶液ph值 ;溶液化學成分;溶液濃度。

9.離子交換:土粒與水作用後,土粒表面吸附的離子可以與水溶液中的同號離子相互交換。

10.交換容量:用來衡量土離子交換能力大小的指標,在一定條件下,一定量的乾土中,所有反離子層中具有交換能力的離子總數。 mmol/100g

第三章考:土微觀結構三要素:土粒或集合體的大小、形狀、表面特徵;土粒或集合體的結構鏈結;土粒或集合體的排列方式及空隙特徵。

考:鏈結方式有哪幾種:(一) 按結構鏈結物質分類:

結合水鏈結;膠結鏈結;毛細水鏈結;冰鏈結;無鏈結。(二) 按鏈結力性質分類:化學鏈結;靜電鏈結;離子靜電鏈結;分子鏈結;磁性鏈結;毛細力鏈結。

粗粒土微觀結構:緊密單粒結構、鬆散單粒結構。

細粒土微觀結構:骨架狀結構. 絮凝狀結構蜂窩狀結構疊片狀結構基質狀結構凝塊狀結構團聚狀結構

第四章1.土的基本物理性質是指土的三相物質組成在質量與體積之間的相互比例關係,它與土的水理性質統稱為土的物理性質。土的基本物理性質包括土的密度、土的含水性和孔隙性。

2.水理性質(固相與液相相互作用所表現出的性質)

土粒密度:指土中固體顆粒單位體積的質量,g/cm3。(計算公式55頁)

土的天然密度:天然狀態下土的總質量與總體積之比,g/cm3。

土的幹密度:土中固體顆粒質量與土總體積的比,g/cm3。

土的飽和密度:土孔隙中完全充滿水時單位體積土的質量,是土密度的最大值,g/cm3。

土的含水率(w) :土中所含水的質量與土粒質量的百分比。

飽和度(sr):土中所含的水的體積與孔隙體積的百分比.

砂土按飽和度來劃分濕度:sr≤50%為稍溼;50%< sr<80%為很濕的;sr>80%飽和d的。

孔隙率n(也稱孔隙度)是土的孔隙體積與土總體積之比,常用百分比表示

孔隙比e是土的孔隙體積與土粒體積之比,常用小數表示

3.土的基本物理性質指標 1.土粒密度(rou s) 2.

土的天然密度(rou) 3.土的幹密度(rou d)4.土的天然含水率w 5.

土的飽和度sr 6.土的孔隙比e 7.土的孔隙度n

土粒密度;比重瓶法.土的天然密度:環刀法蠟封法.含水率w:烘乾法、炒乾法

4.室內測定的三個物理性質指標:土的密度、土粒的比重、土的含水率

5.稠度:細粒土由於含水率的變化而所表現出的各種不同物理狀態 。w很小時,土處於固態,隨著w的增加,土由固態→半固態→塑態→流態

界限含水率:細粒土由一種狀態轉變為另一種狀態相應於轉變點的含水率。

塑限(含水率)wp:從半固態過渡到稠塑態。(強結合水膜最大)

液限(含水率)wl:從粘塑態過渡到粘流態。(出現自由水)

液性指數il(稠度指標):用來判斷天然土稠度狀態。(公式63頁)

當土w>wl時,il>1,流態;當w硬塑:0塑性:細粒土含水率介於wl和wp範圍時土處於塑態,具有在外力作用下可被揉搓成任意形狀而不破壞鏈結,外力解除後不恢復原狀的性質。

塑性高低用wl和wp之差ip(塑性指數)表示。ip=wl-wp(計算時去掉%)

ip對一定的土其值一定(因wl,wp一定)

ip的應用:①評價細粒土塑性強弱。②用ip對土進行分類命名。

il的應用: ①判斷土的稠度狀態。 ②粘性土用e,il查規範表,確定土的基本承載力。

為什麼用ip對土進行分類:因為ip大小受土的粒度成分,礦物成分,水溶液中的化學成分,濃度,ph值影響。ip在一定程度上反映了土粒度成分,礦物成分和親水程度。

粘性土為什麼有塑性: (1)細粒土塑性是具有公共擴散層鏈結時,細粒間既有鏈結力又很弱。

(2)塑性的影響因素:1、土粒:礦物成分,粒度成分。2、水溶液:ph值,化學成分,濃度。

膨脹性指標:膨脹率、自由膨脹率、膨脹壓力。

膨脹率:原狀土在一定壓力下,在有側限條件下浸水膨脹穩定後增加的高度與原高度之比(百分比)

自由膨脹率:一定體積的擾動烘乾土浸水膨脹穩定後,增加的體積與原乾土體積之比(百分比)

膨脹壓力:在體積不變的情況下,土膨脹時產生的最大內應力。

收縮係數:土直線收縮階段每減少1%含水率的線收縮率

收縮性指標:體縮率、線縮率、收縮係數、縮性指數。

第五章載荷試驗s-p曲線形態階段:

(1)oa段,稱壓密變形階段,土呈彈性變形。

(2)ab段,剪下變形階段,出現了剪下變形(土粒相互錯動)隨p增大,剪下變形增大。

臨塑荷載pa,指地基土由壓密變形階段過渡到剪下變形階段的臨界壓力(比例界限壓力)

(3)完全破壞階段:一部分土體對另一部分土體相對滑動→強度破壞。

極限荷載pb :地基土由剪下變形階段過渡到完全破壞階段的臨界荷載。

2、前期固結壓力pc

指土層在歷史上曾受過的最大固結壓力。

超固結比ocr:土的前期固結壓力pc與土層上覆自重壓力p0的比值稱為超固結比。

按pc與p0的比值ocr的大小把土的固結狀態分為:

①當pc=p0,ocr=1,稱正常固結土(正常壓密)。

②當pc> p0, ocr>1,稱超固結土(超壓密土)。

③當pc< p0, ocr<1,稱欠固結土(欠壓密土)。

蠕變:在長期不變的剪力作用下,土的剪下變形隨時間緩慢增大的現象

長期強度:相當於某一較長時間土的抗剪強度

標準強度(  ):室內實驗得到

瞬時強度(  ):t=0時土的強度

試驗方法:砂土:

三軸排水試驗指標與直剪試驗指標

粘土: 有效應力指標:固結排水、固結不排水

總應力指標:三軸固結不排水、不固結不排水

直剪固結快剪、快剪

影響無粘性土抗剪強度的主要因素1、土的粒度成分和顆粒形狀2、含水率 3、密實度4、有機質與粘粒含量5、構造特徵6、應力條件7、增荷速率(剪下速度)——滲透液化(飽水砂)8、動荷載——振動液化(飽水砂)

影響粘性土抗剪強度的主要因素1、粒度成分、礦物成分2、含水率3、密實程度4、結構狀態5、構造6、受力歷史與受力條件7、動荷載——觸變8、時間

第六章土分類:115頁。

特殊土:紅土、黃土、淤泥類土、膨脹土、鹽漬土、凍土、人工填土、分散土、汙染土、

風化巖殘積土、混合土。

特殊土:具有特殊物質組成及結構,工程地質性質特殊的土

淤泥類土:指在靜水或緩慢流水條件下,在有微生物參與下沉積的,含較多有機質,天然w>wl,天然e>1.0的粉質粘性土。

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