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1、地基与基础教学课件,辽宁建筑职业技术学院,地基与基础教学课件,课后 小结,新课 导入,新课 教学,布置 作业,1、什么是地基？ 2、什么是基础？,新课导入,单元二：土的成因,本单元的主要内容： 一、土的成因 二、土的三相组成 三、土的结构与构造,一、土的成因,1.土的形成 岩石在长期风化作用下产生大小不同的松散颗粒，经过各种地质作用而形成的沉积物。,风化作用 物理风化指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。 化学风化指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化
2、、碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物（次生矿物）。生成的土为细粒土，粘性土。 生物风化由动物、植物和人类对岩体的破坏称。,2.土的种类 根据其地质成因的条件不同分为：残积物 、坡积物、 洪积物、 冲积物、 其它沉积物,残积物 残积物是残留在原地未被搬运的那 一部分原岩风化剥蚀后的产物，而 另一部分则被风和降水所带走。 坡积物 坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。,残积物（层）断面,洪积物 由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，具有很大的剥蚀和搬运能力。 它冲刷地表，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷
3、冲沟出口或山前倾斜平原而形成洪积物。 由相邻沟谷口的洪积扇组成洪积扇群。如果逐渐扩大以至连接起来， 则形成洪积冲积平原的地貌单元。 洪积物常呈现不规则交错的层理构造，如具有夹层、尖灭或透镜体等产状。,坡积物（层）断面,洪积物（层）断面,冲积物 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。,土的层理构造,平原河谷冲积物 平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元。 山区河谷冲积层 在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地。,其它沉积物 除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物、湖泊沉积物、冰川沉积物及风积物等，它们是
4、分别由海洋，湖泊、冰川及风等的地质作用形成的,二、土的三相组成,土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。 固相包括多种矿物成分组成土 的骨架，骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空隙是相互连通的，形成多孔介质； 液相主要是水； 气相主要是空气、水蒸气，有时还有沼气等。,土的三相组成,1)土颗粒的大小直接决定土的性质； 2)粒径颗粒直径大小，界限粒径划分粒组的分界尺寸。 3)粒组将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。 4)颗粒级配土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。 级配的测室方法： 筛析法 （ 0.075mm) 比重计法( 0.
5、075mm),（一）固体颗粒 1 、土的颗粒级配,2、级配曲线,颗粒分析试验结果可用表或曲线表示。绘制图的粒径级配曲线。图用半对数坐标绘制。纵坐标表示小于某粒径的土重占总土重的百分数，横坐标用对数坐标表示土的粒径。 不均匀系数定义为（Cu） 式中：d60限定粒径。当小于某粒径的土粒质量累计百分数为 60%时，相应的粒径称为d60 。 d10有效粒径。当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时，相应的粒径称为d10。,不均匀系数C反映大小不同粒组的分布情况。C越大表示土粒大小的分布范围越大、其级配越良好，作为填方工程的土料时，则比较容易获得较大的密实度。 曲线平缓，粒径大小相差悬殊，土粒不均匀。
6、颗粒级配可以在一定程度上反映土的某些性质。对于C10的土，土粒不均匀，看作是级配良好，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好，相应的地基土的强度和稳定性也较好透水性和压缩性也较小，可用作堤坝或其它土建工程的填方土料。 C5的土看作是均粒土，属级配不良。,1.粒径较均匀、级配不好、曲线较陡、粒径相差较小、土不密实。,2.粒径不均匀、级配良好、曲线平缓、粒径相差较大、土密实。,曲线的意义：,（二）土中水和气体,固态,液态,气态,冻土,对土的性质没影响,强结合水 弱结合水,结合水 自由水,毛细水：地下水位以上 重力水：重力作用下移， 地下水位以下,存 在 状 态,强度大,解冻时强度
7、大大降低,1、结合水,吸附水分子排列图,2、自由水(非结合水),在双电层影响以外的水为自由液态水，它主要受重力作用的控制，土粒表面吸引力居次要地位，这部分水称为自由水，它包括毛细水和重力水。 (1)毛细水 毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。毛管现象是毛细管壁对水的吸力和水的表面张力共同作用的结果。毛细水按其与地下水面是否联系可分为毛细悬挂水(与地下水无直接联系)和毛细上升水(与地下水相连)两种 (2)重力水 重力水是存在于地下水位以下的透水土层中的地下水。它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮力作用。重力水只受重力控制，不受土粒表面吸引力的影响。,3、土中气体,土中的
8、气体 成分,与大气相通 压缩性高； 与大气隔绝 降低透水性,一般空气中成分； 微生物产生可燃气体（H2S）,三、土的结构与构造,1.定义：是指土颗粒的大小 、形状、表面特征、相互排列与联结关系的综合特征。,由较粗的砾石、砂粒在重力作用下沉积而成（无结构性）。,由细粒土在水中处于悬浮状态凝聚成海绵絮状的集合体。,（一）土的结构,单粒结构,蜂窝结构,絮状结构,（二）土的构造,1、定义：在同一层中其结构不同部分相互排列的特征称为土的构造。,2、特征：最大特征是成层性，即具有层理构造。常见的有水平层理构造和交错层理构造。,另一特征是土的裂隙性。土中裂隙的存在大大降低了土体的强度和稳定性，对工程不利。,1、土是由哪几部分组成的？各组成部分对土物理性质的影响。,2、土的结构类型有哪几种？,3、粒径级配曲线的物理意义？,小结：,
