2土的性质及工程分类ⅰ

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1、2土的性质及工程分类PropertiesandEngineeringClassificationofSoils1目录2土的性质及工程分类2.1概述2.2土的三相组成及土的结构2.3土的物理性质指标2.4无粘性土的密实度2.5粘性土的物理特性2.6土的渗透及渗流2.7土的动力特性2.8地基土（岩）的工程分类22.1概述“土”是自然界中性质最为复杂多变的物质。土的物质成分起源于岩石的风化（物理风化和化学风化）。地壳表层的坚硬岩石，在长期的风化、剥蚀等外力作用下，破碎成大小不等的矿物颗粒，这些颗粒在各种形式的外力作用下

2、，被搬运到适当环境里沉积下来，就形成了土。“土”一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言，土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土与岩石的区分仅在于颗粒间胶结的强弱。3土的形成SOILFORMATION土的形成：地质历史的产物，是地球表面的整体岩石在大气中经受自然力和自然环境的长期风化作用形成。反向过程：土经过很长的地质年代，发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化，最终又可形成岩石。物理风化:指由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解、碎裂成岩块、岩屑的过程。Phys

3、icalProcessesofWeathering化学风化:指岩体(或岩块、岩屑)与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、碳化和水化作用分解为极细颗粒的过程，生物的活动也可助长风化的进程。ChemicalProcessesofWeathering物理风化仅使岩石产生量的变化。而化学风化却使岩石产生质的变化。4土的搬运与沉积母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，TRANSPORTAND未经搬运残留在原地的堆积物DEPOSITION残积土颗粒表面粗糙土残积土强风化多棱角质无搬运弱风化粗细不均较微风化无层理好母岩体运

4、积土风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到有搬运远近不同的地点所沉积的堆积物5运积土重力:坡积土土粒粗细不同，性质不均匀洪积土有分选性，近粗远细冲积土浑圆度分选性明显，土层交迭流水:运积土湖泊沼泽沉积土含有机物淤泥，土性差有搬运海相沉积物颗粒细，表层松软，土性差冰川:冰积土土粒粗细变化较大，性质不均匀风：风积土颗粒均匀，层厚而不具层理62.2土的三相组成及土的结构2.2.1土的固体颗粒2.2.1.1土的矿物成分2.2.1.2土粒粒组2.2.1.3土的颗粒级配2.2.1.4颗粒分析试验2.2.2土中水和气2.2.

5、2.1土中水的存在形态2.2.2.2粘土颗粒与水的相互作用2.2.2.3毛细水2.2.2.4土的冻胀2.2.2.5土中气2.2.3土的结构和构造7土的三相组成土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。固相:包括多种矿物成分组成土的骨架，骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空隙是相互连通的，形成多孔介质。构成土骨架，对土体的特性起决定作用液相:主要是水(溶解有少量的可溶盐类)。重要影响气相:主要是空气、水蒸气，有时还有沼气等。次要作用82.2.1土的固体颗粒（固相）2.2.1.1土的矿物成分土是岩石风化的产物。因此土粒

6、的矿物组成将取决于成土母岩的矿物组成及其后的风化作用。成土矿物主要可分为两大类。原生矿物由岩石经物理风化生成的颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组成，它的成分成分与母岩的相同，常见的有石英、长石、云母。颗粒一般较粗，多呈浑圆形、块状或板状。吸附水的能力弱，性质比较稳定，无塑性。次生矿物原生矿物经化学风化生成的新矿物，它的成分成分与母岩的完全不同。次生矿物主要是粘土矿物，即高岭石、伊利石和蒙脱石。颗粒极细，且多呈片状。性质活泼，有较强的吸附水能力（尤其是由蒙脱石组成的颗粒），具塑性。水溶盐:可溶性次生矿物。最常见的有

7、岩盐、钾盐、石膏、方解石，硫酸盐类还对金属和混凝土有一定的腐蚀作用有机质:动植物分解后的残骸，分解彻底的称为腐殖质。腐殖质的颗粒极细，粒径小于0.1mm，呈凝胶状，带有电荷，具有极强的吸附性。9原生矿物与次生矿物颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组成，它的成分成分与母岩的相同，颗粒一般较粗，吸附水的能力弱，性质比较稳定，无塑性。原生矿物物理风化岩石土化学风化次生矿物原生矿物经化学风化生成的新矿物，它的成分成分与母岩的完全不同。颗粘土颗粒性质粒极细，性质活泼，有较强的吸附水能力，具塑性。10粘土矿物粘土矿物：原生矿物

8、长石、云母等硅酸盐矿物经化学风化形成，由硅片和铝片构成的晶包所组合而成。硅酸盐矿物：硅-氧四面体、铝-氢氧八面体构成。硅-氧四面体：一个硅原子和四个氧原子以相等距离堆成四面体形状，硅居其中央，氧占据四个顶点，四面体中的三个氧被共用，横向联结成六角形的网格（硅片）。11铝-氢氧八面体（铝片）铝-氢氧八面体：六个氢氧离子围绕一个铝离子构成的八面体晶片。八面体中每个氢氧离子均为