第二章 什么是土？

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1、土力学任课教师：李旭Email:ceXuLi2012@gmail.com北京交通大学土建学院岩土工程系土是如何形成的？土的组成第二章什么是土？土是如何形成的？土岩石风化、搬运、沉积地质成岩作用土的组成、结构和物理力学性质过程、条件土是如何形成的？风化物理风化：日晒，雨淋，风吹……化学风化：发生化学反应，大多与水，与盐分有关生物活动影响搬运和沉积原地成土，无搬运——残积土运积土分组讨论（3分钟）小组一：找到生活中坡积土实例，并说明特点小组二：找到残积土的实例，并说明特点小组三：讨论洪积土和湖泊沉积土的区别小组四：找到风积土的实例，并说明特点运积土运积土有搬运

2、风：风积土重力:坡积土流水:洪积土冲积土湖泊沼泽沉积土海相沉积物冰川: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，层厚而不具层理土是如何形成的？土的组成用那些指标来描述土？土的分类第二章什么是土？土的组成矿物成分固体颗粒三相介质土壤水土壤气矿物成分原生矿物——无粘性，砂土石英、云母、长石等颗粒较大次生矿物——粘性，粘土粘土矿物、无定形氧化物胶体、可溶盐等有机物（腐植质）原生矿物风化作用次生矿物例如：云母碱性环境伊利石次生矿物：主要为粘土矿物硅片的结构基本单元：硅-氧四面体典型粘土矿

3、物铝片的结构典型粘土矿物基本单元：铝-氢氧八面体土中的胶结力硅片-SiO2-O2-铝片–Al(OH)3-OH-媒介水阳离子氢键典型次生矿物蒙脱石伊利石高岭石蒙脱石比表面积全部土颗粒的表面积之和/土的质量课堂计算比表面积，假设土颗粒密度2.65g/cm3第一组：1mm圆球土第二组：0.1mm圆球土第三组：0.01mm圆球土第四组：0.01x0.1x1mm的长片型土颗粒高岭石（氢键联结）粘土矿物的晶格构造蒙脱石伊利石粒　　径比表面积胀缩性平均孔径渗透性强　　度压缩性大10-20m2/g小大大大小中80-100m2/g中中中中中小800m2/g大小小小大粘土矿物

4、的带电性质粘土颗粒的表面电荷，净电荷通常为负电荷----------------------++++粘土颗粒水分子阳离子颗粒形状原生矿物圆状、浑圆状、棱角状次生矿物针状、片状、扁平状提问有没有问题？原生矿物和次生矿物的不同本质在哪里？是化学成分不同，还是结构不同？土的组成矿物成分三相介质固体颗粒土壤水土壤气颗粒级配颗粒大小各粒径成分在土中占的比例粒径级配影响土性的主因颗粒级配工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。粒径分析方法筛分法（d>0.075mm的土）密度计法（d<0.075mm的土）粒度成分定义：土中各粒组在土中重

5、量的百分含量。表达式：x—某粒组的重量，mA—干试样中某粒组的重量（g）mB—干试样的总重量（g）粒度分析定义：测定土中各种颗粒及粒组百分含量的过程，成为粒度分析，也叫颗粒分析。方法：筛分法、比重计法、移液管法筛分法：适用于粒径>0.075mm粒组的砾类土与砂类土。比重计法、移液管法：<0.075mm粒组，主要是粘性土。筛分法利用一套筛孔直径大小等于土中各个粒组的界限值的筛子（20，10，5，2，0.5，0.25，0.1，0.075)，将粒径>0.075的土粒按筛孔分成若干个粒组，然后分别称量留在各节筛上的土重，计算出各粒组占总土重的百分数。筛分法（d>0

6、.075mm的土）提问筛分法够了么？对于泥巴，你怎么筛分？密度计法d<0.075mm的土颗粒大小不同，沉降速率不同筛分数据分析105.02.01.00.50.250.1200g10161824223872P%958778665536颗粒级配的表示方法：表格法10-22-0.050.05-0.005<0.005砂土109910粉砂土2066304砾石土3445600粒径大小（单位：mm）粒径大小（单位：mm）土的种类土的粒径级配累积曲线1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数P（％）105.01.00.50.100.050.010

7、.0050.001粒径(mm)累计曲线的形态可以表明粒度成分的特征：曲线平缓，说明土粒大小变化范围大，大小不均匀；曲线陡，说明土粒组成集中在某些粒组，分选好，土粒大小均匀。颗粒和孔隙孔隙大小及数量和土壤级配有没有关系？分组讨论从工程角度来说，什么样的土强度比较高？能否通过级配曲线，了解土体的工程性质？颗粒均匀的土好不好？石头和粘土的混合物好不好？利用曲线确定计算的指标土的有效粒径（d10）：非均粒土的累计含量为10%的颗粒直径。（透水性相等）土的限制粒径（d60、d30）：非均粒土的累计含量为60%、30％的土粒直径。土的平均粒径（d50）：非均粒土的累计

8、含量为50%的颗粒直径。土的粒径级配累积曲线10090807060