第1章土的组成

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1、1.1概述1.1.1、土的形成岩石(体)破碎或分解松散堆积物风化物理、化学、生物剥蚀搬运沉积重力、风力、水流、冰川等第1章土的组成土体3风化作用指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。风化作用一般分三类：物理风化、化学风化和生物风化作用。(i)物理风化温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等一、风化作用6(ii)化学风化空气、水和各种水溶液风化作用残积土特点：留在原地二、各种成因类型的土9(ii)运积土岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。坡

2、积土各种成因类型的土10(ii)运积土洪积土各种成因类型的土11(ii)运积土冲积土各种成因类型的土12(ii)运积土风积土，如：黄土各种成因类型的土13(ii)运积土冰积土各种成因类型的土14(ii)运积土湖积土：如沼泽14海积土各种成因类型的土母岩（Parentrock）风化岩石破碎化学成分改变搬运沉积大小、形状和成分都不相同的松散颗粒集合体（Soil）土固相液相气相1.散体性2.多相性3.自然变异性①固相②液相③气相构成土的骨架，即固体矿物、土粒，是三相中最主要的物质成分水溶液二氧化碳、氮气、氧气等土的三相①+③：干土①+②：饱和土①+②+③：非饱和土(湿土)1.2土中固体颗粒1

3、.2.1土粒的粒度成分(粒径级配)一、土粒粒度与粒组粒度(granularity)：粒组(fraction,graingroup)：粒组的划分天然土是由大小不同的颗粒组成的，土粒的大小称为粒度,通常以粒径（mm）表示。介于一定粒度范围内工程性质相似的土粒，称为粒组。见P12表1-1.块石/漂石粒组的划分原则总原则：工程性质由量变到质变的某一范围粒径的土粒分为一组。具体：①在一定粒度范围内，工程地质性质相近；②与目前的颗粒分析的测定技术相适应；③服从一定的数学规律，便于记忆。粘粒粉粒砂粒角砾/圆砾卵石/碎石0.005mm0.075mm2mm60mm200mm《土的分类标准》(GB/T50

4、145-2007)巨粒粗粒细粒19♣筛分法：d>0.075mm粗粒土二、粒度成分的测定方法筛分法（d>0.075mm的土）♣沉降分析法密度计法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量的方法。d<0.075mm密度计法d<0.075mm小于某粒径的土重含量（%）0.0010.010.1110020406080100100粒径（mm)(对数坐标）三、粒度成分的表示方法表示方法：表格法、粒径级配曲线工程应用（1）计算土中各粒组的百分含量，用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质；（2）评价土的均匀性及土级配的好坏，用于建筑材料的选择。选择题：若土的颗粒级配累计曲线很陡，

5、则表示()A.土粒较均匀B.不均匀系数较大C.级配良好D.填土易于夯实1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10有效粒径d10：限定粒径d60：小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时相应的粒径。小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时相应的粒径。1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d60d10d30不均匀系数C

6、u：曲率系数Cc：Cu>10，级配良好砾类土砂类土Cc=1~3级配良好Cu<5，匀粒土，级配不良Cu≥5固体颗粒次生矿物原生矿物矿物质有机质石英、长石、云母等粘土矿物：蒙脱石、伊利石、高岭石等可溶盐：NaCl、CaCO3等无定型氧化物胶体固体颗粒矿物成分1.2.2土粒的矿物成分原生矿物：原岩经物理风化生成的土粒，成分与母岩完全相同，如石英、长石、云母等；颗粒较粗，一般为无粘性土；圆形、板状、块状；吸水力弱、稳定、无塑性；角闪石石英长石云母石英晶体云母晶体次生矿物：由原生矿物经化学风化作用而形成的矿物。颗粒较细，一般为粘土矿物，如高岭石、伊利石、蒙脱石，形成粘性土。片状、极细；吸水力强、

7、活泼、有塑性。蒙脱石1.3土中水和土中气1.3.1土中的水土孔隙中的水（※）非结合水（自由水）结合水液态水气态水(水蒸气)固态水(冰)强结合水(吸着水)弱结合水(薄膜水)毛细水(过渡型水)重力水(自由水)矿物中的结合水(结晶水)土中的水1.结合水：大多数粘土颗粒表面带有净的负电荷阳粒子:强结合水弱结合水(1)强结合水(吸着水)性质特点：水分子完全失去自由活动能力，排列紧密、整齐；厚度大致相当几个水分子层；密度大，可达1.5~1.8g/cm3；力