02-1土的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造(2hours)(精)

1、土的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造土的概念 土是由固體相、液體相、氣體相組成的 三相體系。固體相指土中的礦物顆粒，簡稱土粒。它構(gòu)成土的骨架，稱為土骨架。液體相由水溶液組成，可分為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水等。氣體相由空氣和其它氣體構(gòu)成。簡第一節(jié)土的顆粒級(jí)配一、粒組的劃分土粒的大小通常以粒徑表示，以nun為單位。土粒按粒徑大小分為若干組別，稱為粒組。粒組就是 一定的粒徑區(qū)段，以毫米表示。粒組的劃分原則1.符合粒徑變化所引起的質(zhì)的變化規(guī)律，即每個(gè)粒組的 成分與性質(zhì)無質(zhì)的變化，具相同或相似的成分與性質(zhì);2.與粒組的分析技術(shù)條件相適應(yīng)，即不同大小的土?？?采用不同的適用方法進(jìn)行分析；3 粒組界限值力求服

2、從簡單的數(shù)學(xué)規(guī)律。表土的粒組劃分方案R征特要主-O篩分法7礫細(xì)一一-二一Fir粒砂中U砂細(xì)粒細(xì)毛理劇一二、顆粒級(jí)配的測定 土的顆粒級(jí)配是指土中各粒組的相對(duì)百分含量，通常 用各粒組占土?？傎|(zhì)量（干土質(zhì)量）的百分?jǐn)?shù)表示， 也稱為土的粒度成分。粗粒土指以礫石和砂粒為主的土，又稱為無粘性土。細(xì)粒土指以粉粒、粘粒和膠粒為主的土，又稱為粘性 土。篩分法（適用于礫石類和砂類土，dO.lmm）靜水沉降分析法（適用于粉土和粘性土，d22-0.50.5-0.25| 0 25 0.0750.075-0.005限制粒徑。土的不均勻系數(shù)CuC“=6(/10 Cuv5的土視為級(jí)配不良的均粒土，而Cu5的土稱為 級(jí)配良好的

3、非均粒土。土的曲率系數(shù)Cc嚴(yán)時(shí),為級(jí)配連續(xù)；CCS時(shí),級(jí)配不連230Cc“60 XoIO 100. 0C50；0010 CH O. OCSo. 0C1dTji d 竺d A_50 10 051Q四、土按顆粒級(jí)配的分類粗粒土： 土中粒徑0.075mm的質(zhì)量超過全部 質(zhì)量的50% o細(xì)粒土： 土中粒徑0.075mm的質(zhì)量小于全部 質(zhì)量的50% o巖土工程勘察規(guī)范中的分類法:將粒徑2mm的質(zhì)量超過50%的稱為碎石土；將粒徑2mm的質(zhì)量小于50 %而大于0.075mm的質(zhì)量超過50%的稱為砂土；將大于0.075m m的質(zhì)量小于50%的定為粉土或粘性土。碎石土、砂土和粉土又稱為無粘性土。第二節(jié)土的礦物成

4、分一、土中礦物類型及特性土的礦物成分原生礦物石英、夜石、云母次生礦物有機(jī)質(zhì)粘土礦物原生礦物是巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎但成分沒有發(fā) 生變化的礦物碎屑。原生礦物顆粒一般都較粗 大，它們主要存在于卵、礫、砂、粉各粒組中。次生礦物是原生礦物在一定氣候條件下經(jīng)化學(xué) 風(fēng)化作用，使其進(jìn)一步分解而形成一些顆粒更 細(xì)小的新礦物。粘土礦物是主要的次生礦物， 是組成粘粒的主 要礦物成分。粘土礦物中分布較廣且對(duì)土性質(zhì)影響較大的是 蒙脫石.高嶺石和伊利石（或水云母）三種。粘土礦物的類型高嶺石晶層之間連結(jié)牢固， 水不能自由滲入， 故其親 水性差，可塑性低，脹縮性弱；蒙脫石則反之，晶胞之間連結(jié)微弱，活動(dòng)自由，親水 性強(qiáng)，脹縮性亦

5、強(qiáng)；伊利石（水云母）的性質(zhì)介于二者之間。二、礦物成分與粒組之間的關(guān)系粒徑大于0.075mm的各粒組， 均由原生礦物所 構(gòu)成，其中漂石粒、卵石粒.礫粒，其粒徑往 往大于礦物顆粒，多數(shù)是由母巖碎屑構(gòu)成，一 般具有的多礦物結(jié)構(gòu)，砂粒與原生礦物顆粒大小近似，往往是由單礦 物組成，以石英最為常見。粉粒組由原生礦物與次生礦物混合組成，其中 以石英為主，其次為高嶺石及難溶鹽。粘粒組主要由不可溶性次生礦物與腐植質(zhì)組成, 有時(shí)也含難溶鹽，其中粘土礦物是最常見的礦 物。第三節(jié)土中的水一、土中水的類型與特性二、土粒與水的相互作用1、土粒的比表面積定義單位質(zhì)量或單位體積土顆粒所擁有的表面積稱為 比表面積。即s一n2鈕

6、d d6式中全部土顆粒的表面積起m土的質(zhì)量d土粒直徑2、粘粒的帶電性質(zhì) 土中的粘土顆粒在電場中向陽極泳動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳。 而土中的液體滲向陰極，稱為電滲。這兩種現(xiàn)象是同 時(shí)發(fā)生的，稱為電動(dòng)現(xiàn)象。粘粒表面產(chǎn)生電荷的原因：1、選擇性吸附；2、表面 分子的離解；3、同晶替換。帖土存圖1 7咕七淸的血曲.電,沐試號(hào)3、粘粒雙電層顆粒表面的負(fù)電荷構(gòu)成電場的 內(nèi)層（決定電位層）。水中被 吸引在顆粒表面的陽離子和定 向排列的水分子構(gòu)成電場的外 層（反離子層）。合稱雙電層。r- r1一緖合水一IL拎餛懇-*th術(shù)-M罔佯顒轉(zhuǎn)*水分子阿 電分子力鴿帕以偉用雙電層決定電位離子剛層）固定層擴(kuò)散層反離子層（外層）受顆

7、粒表面電場作用力吸 引而包圍在顆粒周圍，不 傳遞靜水壓力不能任意流 動(dòng)的水，稱為結(jié)合水。從水分子的角度講，雙電 層的外層就是結(jié)合水層。第四節(jié)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)是指組成土的土粒大小、形狀、表面特征， 土粒間的連結(jié)關(guān)系和土粒的排列情況，其中包括顆粒 或集合體間的距離、孔隙大小及其分布特點(diǎn)。土粒間的連結(jié)關(guān)系土粒間的連結(jié)關(guān)系1.接觸連結(jié)，是指顆粒之間的直接接觸，接觸點(diǎn)上的連 結(jié)強(qiáng)度主要來源于外加壓力所帶來的有效接觸壓力。 這種連結(jié)方式在砂土、粉土中或近代沉積土中普遍存 在。2.膠結(jié)連結(jié)，是指顆粒之間存在著許多膠結(jié)物質(zhì)，將顆 粒膠結(jié)連結(jié)在一起。3.結(jié)合水連結(jié)，是指通過結(jié)合水膜而將相鄰?fù)亮＿B結(jié)起 來的連結(jié)形

8、式，又叫水膠連結(jié)，這種連結(jié)在一般粘性 土中普遍存在。4.冰連結(jié)二、土的結(jié)構(gòu)類型（-）巨粒土與粗粒土的結(jié)構(gòu)類型粗粒土的結(jié)構(gòu)主要為單粒結(jié)構(gòu)。根據(jù)顆粒間的排列接 觸關(guān)系可分為松散結(jié)構(gòu)和密實(shí)結(jié)構(gòu)。由于粗、細(xì)顆粒含量的不同，有粗石狀結(jié)構(gòu)和假斑狀 結(jié)構(gòu)兩種不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)。粗石狀結(jié)構(gòu)的土具有較高的強(qiáng)度，而其透水性則取決 于粒間孔隙的充填程度及充填物的性質(zhì)。假斑狀結(jié)構(gòu)土的性質(zhì)主要取決于組成土的細(xì)粒物質(zhì)的ra 2 4上時(shí)mtk站肉陽2 3 A N土、礫英土的燃恂（二）細(xì)粒土的結(jié)構(gòu)類型細(xì)粒土顆粒細(xì)小，細(xì)粒土一般為團(tuán)聚結(jié)構(gòu)（海綿狀結(jié)構(gòu)或蜂窩狀結(jié)構(gòu)）。細(xì)粒土的團(tuán)聚結(jié)構(gòu)按土粒均勻與否可分為均粒和非均 粒兩種類型。均粒團(tuán)聚結(jié)構(gòu)又分為蜂窩狀和絮狀結(jié)構(gòu)。非均粒團(tuán)聚結(jié)構(gòu)是由粉粒和砂粒之間充滿粘粒團(tuán)聚體 所形成的結(jié)構(gòu)。三、粘性土的靈敏度和觸變性 土的靈敏度：以同一種