2土的性質(zhì)及工程分類ⅰ

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1、2土的性質(zhì)及工程分類PropertiesandEngineeringClassificationofSoils1目錄2土的性質(zhì)及工程分類2.1概述2.2土的三相組成及土的結(jié)構(gòu)2.3土的物理性質(zhì)指標2.4無粘性土的密實度2.5粘性土的物理特性2.6土的滲透及滲流2.7土的動力特性2.8地基土（巖）的工程分類22.1概述“土”是自然界中性質(zhì)最為復(fù)雜多變的物質(zhì)。土的物質(zhì)成分起源于巖石的風化（物理風化和化學風化）。地殼表層的堅硬巖石，在長期的風化、剝蝕等外力作用下，破碎成大小不等的礦物顆粒，這些顆粒在各種形式的外力作用下

2、，被搬運到適當環(huán)境里沉積下來，就形成了土。“土”一詞在不同的學科領(lǐng)域有其不同的涵義。就土木工程領(lǐng)域而言，土是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物。土與巖石的區(qū)分僅在于顆粒間膠結(jié)的強弱。3土的形成SOILFORMATION土的形成：地質(zhì)歷史的產(chǎn)物，是地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受自然力和自然環(huán)境的長期風化作用形成。反向過程：土經(jīng)過很長的地質(zhì)年代，發(fā)生復(fù)雜的物理化學變化，逐漸壓密、巖化，最終又可形成巖石。物理風化:指由于溫度變化、水的凍脹、波浪沖擊、地震等引起的物理力使巖體崩解、碎裂成巖塊、巖屑的過程。Phys

3、icalProcessesofWeathering化學風化:指巖體(或巖塊、巖屑)與空氣、水和各種水溶液相接觸，經(jīng)氧化、碳化和水化作用分解為極細顆粒的過程，生物的活動也可助長風化的進程。ChemicalProcessesofWeathering物理風化僅使巖石產(chǎn)生量的變化。而化學風化卻使巖石產(chǎn)生質(zhì)的變化。4土的搬運與沉積母巖表層經(jīng)風化作用破碎成巖屑或細小顆粒后，TRANSPORTAND未經(jīng)搬運殘留在原地的堆積物DEPOSITION殘積土顆粒表面粗糙土殘積土強風化多棱角質(zhì)無搬運弱風化粗細不均較微風化無層理好母巖體運

4、積土風化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運到有搬運遠近不同的地點所沉積的堆積物5運積土重力:坡積土土粒粗細不同，性質(zhì)不均勻洪積土有分選性，近粗遠細沖積土渾圓度分選性明顯，土層交迭流水:運積土湖泊沼澤沉積土含有機物淤泥，土性差有搬運海相沉積物顆粒細，表層松軟，土性差冰川:冰積土土粒粗細變化較大，性質(zhì)不均勻風：風積土顆粒均勻，層厚而不具層理62.2土的三相組成及土的結(jié)構(gòu)2.2.1土的固體顆粒2.2.1.1土的礦物成分2.2.1.2土粒粒組2.2.1.3土的顆粒級配2.2.1.4顆粒分析試驗2.2.2土中水和氣2.2.

5、2.1土中水的存在形態(tài)2.2.2.2粘土顆粒與水的相互作用2.2.2.3毛細水2.2.2.4土的凍脹2.2.2.5土中氣2.2.3土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造7土的三相組成土是由固相、液相、氣相組成的三相分散系。固相:包括多種礦物成分組成土的骨架，骨架間的空隙為液相和氣相填滿，這些空隙是相互連通的，形成多孔介質(zhì)。構(gòu)成土骨架，對土體的特性起決定作用液相:主要是水(溶解有少量的可溶鹽類)。重要影響氣相:主要是空氣、水蒸氣，有時還有沼氣等。次要作用82.2.1土的固體顆粒（固相）2.2.1.1土的礦物成分土是巖石風化的產(chǎn)物。因此土粒

6、的礦物組成將取決于成土母巖的礦物組成及其后的風化作用。成土礦物主要可分為兩大類。原生礦物由巖石經(jīng)物理風化生成的顆粒通常是由一種或幾種原生礦物所組成，它的成分成分與母巖的相同，常見的有石英、長石、云母。顆粒一般較粗，多呈渾圓形、塊狀或板狀。吸附水的能力弱，性質(zhì)比較穩(wěn)定，無塑性。次生礦物原生礦物經(jīng)化學風化生成的新礦物，它的成分成分與母巖的完全不同。次生礦物主要是粘土礦物，即高嶺石、伊利石和蒙脫石。顆粒極細，且多呈片狀。性質(zhì)活潑，有較強的吸附水能力（尤其是由蒙脫石組成的顆粒），具塑性。水溶鹽:可溶性次生礦物。最常見的有

7、巖鹽、鉀鹽、石膏、方解石，硫酸鹽類還對金屬和混凝土有一定的腐蝕作用有機質(zhì):動植物分解后的殘骸，分解徹底的稱為腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)的顆粒極細，粒徑小于0.1mm，呈凝膠狀，帶有電荷，具有極強的吸附性。9原生礦物與次生礦物顆粒通常是由一種或幾種原生礦物所組成，它的成分成分與母巖的相同，顆粒一般較粗，吸附水的能力弱，性質(zhì)比較穩(wěn)定，無塑性。原生礦物物理風化巖石土化學風化次生礦物原生礦物經(jīng)化學風化生成的新礦物，它的成分成分與母巖的完全不同。顆粘土顆粒性質(zhì)粒極細，性質(zhì)活潑，有較強的吸附水能力，具塑性。10粘土礦物粘土礦物：原生礦物

8、長石、云母等硅酸鹽礦物經(jīng)化學風化形成，由硅片和鋁片構(gòu)成的晶包所組合而成。硅酸鹽礦物：硅-氧四面體、鋁-氫氧八面體構(gòu)成。硅-氧四面體：一個硅原子和四個氧原子以相等距離堆成四面體形狀，硅居其中央，氧占據(jù)四個頂點，四面體中的三個氧被共用，橫向聯(lián)結(jié)成六角形的網(wǎng)格（硅片）。11鋁-氫氧八面體（鋁片）鋁-氫氧八面體：六個氫氧離子圍繞一個鋁離子構(gòu)成的八面體晶片。八面體中每個氫氧離子均為