绪论 任务1

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1、绪论任务1.1土的成因认知任务1.2土的三相组成分析一、土的成因与特性：土是由连续、坚固的岩石在风化作用下(包括物理风化、化学风化、及生物风化)形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的没有粘结或弱粘结的沉积物。风化、搬运和堆积这三者不是简单的互相衔接，而是在搬运和堆积过程中风化仍然在继续；并且它也并不是只经过一次的搬运堆积，而往往是经过多次的搬运和堆积的；这些过程的交错进行，使土具有了多种多样性。土按其成因的不同，按成因类型，土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积土及风积土。不

2、同类型的土，工程性质相差很大。特别是还有一些工程性质特殊的土，在这类土上进行工程建设时，常会产生特殊的工程地质问题，须进行适当处理，以保证建筑物安全。第二节土的三相组成土由固体颗粒、颗粒间孔隙组成，空隙中充满水和空气，因此，通常由固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（空气）组成，是三相体系（见土的三项组成）。当孔隙全被充满时，形成饱和土；当孔隙中只有空气时即为干土；饱和土和干土均属于二相体系，土体中颗粒大小和矿物成分差异很大，各组成部分的数量比例也不相同，土粒与其周围的水发生了复杂的作用。因此要研究土的工程性质就必须研究土的

3、组成。图1-1土的三项组成一.土的固体颗粒（简称土粒）土的固体颗粒主要是土粒，有时还有粒间胶结物和有机质，它们构成了土的骨架。土粒大小与其颗粒形状、矿物成分、结构构造有着一定的联系。土的固体相部分是由各种矿物颗粒或矿物集合体组成的，不同矿物成分的性质是有差别的，因此由不同矿物组成的土的性质也是不同的。土中矿物成分类型可分为：图1-2土中矿物成分分类图1.土粒的大小和颗粒级配曲线（一）土的粒组划分在自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成。土是一种天然产物。土粒的大小称为粒度，通常以粒径表示。土粒粒径往往相差悬殊，例如漂石

4、的粒径可以达到200mm以上，而黏粒的粒径比0.005mm还小。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应的发生变化，例如土的性质随粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。因而，为了研究方便，工程上将土中各种不同粒径的土粒，按粒径大小和性质接近的原则，分成若干粒组。各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。目前界限粒径的划分，在不同的国家甚至同一国家的不同部门。因为用途不同而导致划分标准不同，本文表1是一种常用的土粒粒组的划分方法。表中根据国标《土的分类标准》（GBJ145-90）新规定的界

5、限粒径200、60、2、0.075和0.005mm把土粒粒组划分为巨粒粗粒和细粒三个粒组统称，再分为六大粒组：漂石（块石）颗粒、卵石（碎石）颗粒、圆砾（角砾）颗粒、砂粒、粉粒及黏粒。（二）颗粒分析试验工程土常常是不同粒组的混合物，而土的性质主要取决于不同粒组的相对含量，土的颗粒级配（也称土的粒度成分）是指大小土粒的搭配情况。测定土中各粒组颗粒质量所占该土总质量的百分数，确定粒径分布范围的试验称为土的颗粒大小分析试验。常用的方法：筛分法：粒径>0.075mm沉降法：密度计法（比重计法），粒径<0.075mm联合测定：既有粒径

6、>0.075mm，又有粒径>0.075mm筛分法：利用一套孔径由大到小的筛子，将事先称过质量的干试样放入筛中，（例如60、20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm）经过充分震摇后，把留在各级筛上的土粒分别称量，算出小于某粒径的土粒含量，用以确定土中各粒组的土粒含量。当粒径<0.075mm时采用筛分法不适宜，可用沉降法，详见有关土木实验操作规程。（三）颗粒级配曲线根据颗粒分析结果，常采用累计曲线法表示土的颗粒级配或粒度成分。该法是比较全面和通用的一种图解法，其特点是可获得的定量指标，特别适用于几种土级配好坏的相对比

7、较。累计曲线的横坐标是粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分含量），见图1-5。由累计曲线的坡度可以大致判断土粒的均匀程度或级配是否良好。如曲线较陡，表示粒径大小相差不多，土粒较均匀，级配不良；反之，曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。根据描述级配累计的曲线。可以简单的确定级配的两个定量指标，即不均匀系数Cu及曲率系数Cc,其定义分别为------表范围、陡缓（1-1）--表光滑（1-2）式中：式中：d10，d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10％，30％和60％时所

8、对应的粒径。d10称为有效粒径；d60称为限制粒径。二.土中水和土中气1.土中水工程中土中水分类表1-2水的类型主要作用力吸着水（结合水）物理化学力自由水毛细水表面张力及重力重力水重力（1）结合水(吸附水)　结合水是指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压，使水分子