土的物理性质及工程分类土的渗透性

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1、土的形成岩石风化（物理、化学）作用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（土）土的形成搬运与沉积残积土无搬运运积土有搬运土质较好残积土强风化弱风化微风化母岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理土的形成(ResidualSoil)运积土有搬运风：风积土重力:坡积土流水:洪积土冲积土湖积土海积土冰川:冰积土土粒粗细不同，性质不均匀有分选性，近粗远细浑圆度分选性明显，土层交迭含有机物淤泥，土性差颗粒细，表层松软，土性差土粒粗细变化较大，性质不均匀颗粒均匀，层厚而不具层理土的形成生物风化物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生矿物草、木等活动；动物残躯、

2、细菌等风化作用有机质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物土的形成碎散性三相体系自然变异性土的三相组成土固相液相气相土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质一、土的固相土粒的大小、相关矿物成分以及大小搭配情况对土的物理力学性质有明显影响1.土的颗粒级配工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为若干粒组，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（即各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配试验方法筛分法：适用于

3、0.075mm≤d≤60mm比重计法:适用于d＜0.075mm筛分法用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，然后计算其占总土粒质量的百分数比重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颗粒粒径级配曲线纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐标表示土粒的粒径(对数坐标）颗粒级配的描述工程上常用不均匀系数Cu描述颗粒级配的不均匀程度d10、d30、d60小于某粒径的土粒含量为10%、30%和60%时所对应的粒径Cu愈大，表示土粒愈不均匀。级配连续的土，工程上把Cu＞5的土视为级配良好；反之，级配不

4、良。曲率系数Cc描述颗粒级配曲线整体形态，表明某粒组是否缺失情况对于级配不连续的土，需满足Cu＞5和Cc=1～3时，为级配良好；反之，为级配不良。土的颗粒级配在工程上的应用颗粒级配可以在一定程度上反映土的某些性质。对于级配良好的土，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。2.土粒的矿物成分矿物成分取决于母岩的矿物成分和风化作用原生矿物：由岩石经过物理风化形成，其矿物成分与母岩相同次生矿物：岩石经化学风化后所形成的新的矿物，其成分与母岩不相同例：石英、云母、长石等特征：矿物成分的

5、性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点例：粘土矿物有蒙脱石、伊利石、高岭石等特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水易膨胀的特点（蒙脱石亲水性强、伊利石亲水性中等、高岭石亲水性差）二、土中的水土中水的含量明显地影响土的性质(尤其是粘性土)。土中液态水可分为结合水和自由水1.结合水强结合水：紧靠于颗粒表面、所受电场的作用力很大、几乎完全固定排列、丧失液体的特性而接近于固体弱结合水：紧靠强结合水的外围形成的结合水膜，所受的电场作用力随着与颗粒距离增大而减弱2.自由水存在于土粒电场影响范围以外，性质和普通水无异，能传递水压力，冰点为0℃，有溶解能力以两种形式存在

6、：毛细水、重力水土中的自由水自由水重力水毛细水在重力作用下可在土中自由流动的水作用：减轻土的有效重量重力作用下产生渗流介于固液气之间在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中移动的自由水三、土中气体土中气体存在于土孔隙中未被水占据的部分，分为与大气连通的非封闭气体和与大气不连通的封闭气体1.非封闭气体：受外荷作用时被挤出土体外，对土的性质影响不大2.封闭气体：受外荷作用，不能逸出，被压缩或溶解于水中，压力减小时能有所复原，对土的性质有较大的影响，使土的渗透性减小，弹性增大和延长土体受力后变形达到稳定的历时四、土的结构和构造在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，与组成土的颗粒大小

7、、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关1.单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，其特点是土粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态密实状态疏松状态2.蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构（多为粉粒）3.絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，