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土力學課件1-第一章土的物理性質.ppt 74頁

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顆粒分析試驗——密度計法 2、Stokes公式——土粒下降速度與直徑的關系 式中: V—土粒的沉降速度,cm/s; d—土粒直徑,mm;(等效直徑) ρs—土粒密度,g/cm3; ρw—水的密度,g/cm3 ; η—水的動力粘滯系數,10-6kPa?s; g—重力加速度,cm/s2 “等效直徑”是指土粒沉降速度與某一粒徑的球形顆粒的沉降速度相等,那么這球形顆粒的直徑即為該土粒的直徑。 3、計算土粒粒徑的公式 作業 第33頁 第6題 作業要求:獨立完成,每章交一次,在該章講課結束后下次上課時交。 遲交或不認真完成者在平時成績中扣分 §1 土的物性及分類 §1.1 土的生成 §1.2土的三相組成 §1.3土的三相比例指標 ? §1.4土的物理狀態指標 §1.5土的結構與構造 §1.6土的工程分類 §1.3 土的三相比例指標 土的物理狀態 無黏性土的松密程度 黏性土的軟硬狀態 §1 土的物性及分類 土的三相比例指標 (三相間的比例關系) 力學特性 影響 表示 三相比例指標——物理性質指標 土的三個組成相的體積和質量上的比例關系 §1 土的物性及分類 §1.3 土的三相比例指標 密實程度 干濕程度 …… 特點: 指標概念簡單,數量很多 要點:名稱、概念或定義、符號、表達式、    單位或量綱、常見值或范圍、聯系與區別 定義 基本方法: 三相草圖法 1. 三相草圖 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m §1 土的物性及分類 質量 體積 §1.3 土的三相比例指標 三相草圖 §1 土的物性及分類 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質量 體積 已知關系五個: 共有九個參數: V Vv Vs Va Vω / ms m ω ma m 剩下三個獨立變量 三相草圖法 物性指標是比例關系: 可假設任一參數為1 對于飽和土, Va=0 剩下兩個獨立變量 試驗室測定 推導 其它指標 是一種簡單而實用的方法 §1.3 土的三相比例指標 §1 土的物性及分類 2.室內測定的三個物理性質指標 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質量 體積 ----土的密度、土粒的比重、土的含水量 土的密度 土的重度 γ=ρg 工程上更常用, 用于計算土的自重應力 單位: kg/m3 或 g/cm3 單位: kN/m3 一般范圍: 1.60—2.20 g/cm3 定義: 土單位體積的質量 有時也稱土的天然密度 §1.3 土的三相比例指標 表達式: 相關指標: 三相草圖有助于直觀理解物性指標的概念 試驗方法:環刀法 g取10 m/s2 §1 土的物性及分類 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質量 體積 土粒比重 ?s: 土粒的密度,單位體積土粒的質量 單位: 無量綱 土粒比重一般范圍: 粘性土 2.72—2.76 砂 土 2.65 4?C時純蒸餾水的密度 =1.0 g/cm3 土粒比重在數值上等于土粒的密度 定義: 土粒的密度與4?C時純蒸餾水的密度的比值 §1.3 土的三相比例指標 表達式: 試驗測定方法:比重瓶法 §1 土的物性及分類 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質量 體積 土的含水率 定義: 土中水的質量與土粒質量之比, 用百分數表示 注意: 其實是含水比, 可達到或超過100% §1.3 土的三相比例指標 表達式: 試驗測定方法:烘干法 表示土中孔隙含量的指標 孔隙比 孔隙率 (孔隙度) §1 土的物性及分類 3. 其它常用的物理性質指標 關系: 在某種程度上反映土的松密 砂類土:28-35% 粘性土:30-50%     有的可達60-70% §1.3 土的三相比例指標 定義: 土中孔隙體積與固體顆粒體積之比, 無量綱 表達式: Water Air Soil Va Vw Vs Vv V 體積 定義: 土中孔隙體積與總體積之比, 用百分數表示 表達式: Vs=1 Vv=e V=1+e Water Air Soil 體積 三相草圖可用于確定物性指標之間的關系 表示土中含水程度的指標 §1 土的物性及分類 含水率 飽和度 §1.3 土的三相比例指標 Water Air Soil Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質量 體積 表達式: 定義: 土中水的體積與孔隙體積的比值

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