1土的物理性質(zhì)和工程分類

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1、土的物理性質(zhì)和工程分類“土"一詞在不同的學(xué)科領(lǐng)域有其不同的涵義。就土木工程領(lǐng)域而言，十是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物。土與巖石的區(qū)分僅在于顆粒間膠結(jié)的強(qiáng)弱。物理風(fēng)化一指由于溫度變化、水的凍脹、波浪沖擊、地震等引起的物理力使巖體加解、碎裂成巖塊、巖屑的過程。物理風(fēng)化僅使巖石產(chǎn)生量的變化。化學(xué)風(fēng)化——指巖體（或巖塊、巖屑）與空氣、水和各種水溶液相接觸，經(jīng)氧化、碳化和水化作用分解為極細(xì)顆粒的過程，生物的活動(dòng)也可助長(zhǎng)風(fēng)化的進(jìn)程。而化學(xué)風(fēng)化卻使巖石產(chǎn)生質(zhì)的變化。土是由固相、液相、氣相紐成的三相

2、分散系。固相一一包括多種礦物成分組成土的骨架，骨架間的空隙為液相和氣相填滿，這些空隙是相互連通的，形成多孔介質(zhì)。液相——主要是水（溶解有少量的可溶鹽類）。氣相——主要是空氣、水蒸氣，有時(shí)還有沼氣等一、土的固相土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物C因此土粒的礦物組成將取決于成土母巖的礦物組成及其后的風(fēng)化作用。成土礦物可分為兩人類。原生礦物?由巖石經(jīng)物理風(fēng)化生成的顆粒通常是由一種或兒種原主礦物所組成，它的成分成分與母巖的相同，常見的有石英、長(zhǎng)石相云母。?顆粒一般較粗，多呈渾圓形、塊狀或板狀。?吸附水的能力弱，性質(zhì)比較穩(wěn)

3、，無塑性。次生礦物?由原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化生成的新礦物，它的成分成分與母巖的完全不同。次生礦物主要是粘土礦物，即高嶺石、伊利石和蒙脫石。?顆粒極細(xì)，且多呈片狀。?性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的吸附水能力（尤其是由蒙脫石組成的顆粒），具塑性。水溶鹽可溶性次牛礦物。最常見的有巖鹽、鉀鹽、石膏、方解石，硫酸鹽類還對(duì)金屬和混凝土有一定的腐蝕作用有機(jī)質(zhì)動(dòng)植物分解后的殘骸，分解徹底的稱為腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)的顆粒極細(xì)，粒徑小于0.1pm,呈凝膠狀，帶有電荷，具有極強(qiáng)的吸附性。土的顆粒級(jí)配土是由大小不同的土粒組成的。土粒的粒徑山粗

4、到細(xì)逐漸變化吋，土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。例如土的性質(zhì)隨著粒徑的變細(xì)可由無粘性變化到冇粘性。界限粒徑一劃分粒組的分界尺寸。土的顆粒級(jí)配——土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（各粒組占土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)）。顆粒級(jí)配累積曲線——顆粒大小分析試驗(yàn)成果，由其橫坐標(biāo)（對(duì)數(shù)坐標(biāo)）表示粒徑?？v坐標(biāo)則表示用小于（或人于）某粒徑的土重含量（或稱累計(jì)百分含量）O土粒質(zhì)量累計(jì)百分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，相應(yīng)的粒徑稱為有效粒徑刃0。小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計(jì)百分?jǐn)?shù)為30%時(shí)的粒徑用d30表示。當(dāng)小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計(jì)百分?jǐn)?shù)為60%吋，該粒徑稱為限

5、定粒徑（160。利用顆粒級(jí)配累積曲線可以確定土粒的級(jí)配指標(biāo)，如〃尤與dlO的比值C〃稱不均勻系數(shù)：C“如〃10曲率系數(shù)Cc：q=A-"10〃60不均勻系數(shù)Cm反映大小不同粒組的分布情況。Cm越人表示土粒人小的分布范圍越人、其級(jí)配越良好，作為填方工程的土料時(shí)，則比較容易獲得較大的密實(shí)度。曲率系數(shù)G?描寫累積曲線的分布范圍，反映曲線的整體形狀。1111線平緩，粒徑人小相弟懸殊，十-粒不均勻。顆粒級(jí)配可以在一定程度上反映十的某些性質(zhì)。對(duì)于級(jí)配良好的土，較粗顆粒間的孔隙被較細(xì)的顆粒所填充，因而土的密實(shí)度較

6、好，相應(yīng)的地基土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也佼好.透水性和壓縮性也較小，對(duì)用作堤壩或其它土建工程的填方土料。卵石或碎石頁(yè)一粒—a圓礫就角礫一廠—細(xì)粒組i10090極大10ooo<=>?too2^o土粒粒徑＞土粒粒組的劃分粒組名稱粒徑范圍一般特征漂石或塊石顆粒>200透水性很大，無粘性，無毛細(xì)水卵石戎碎石顆粒200?20圓礫或角礫顆粒粗中細(xì)20?1010?55?2透水性很大，無粘性，毛細(xì)水上升高度不超過粒徑大小砂粒粗中細(xì)極細(xì)2?0.50.5?0.250.25?0.10.1?0.05易透水，當(dāng)混入云母等雜質(zhì)時(shí)透水

7、性減小，而壓縮性用加；無粘性，遇水不膨脹，干燥時(shí)松散，毛細(xì)水上升高度不大，隨粒徑變小而削大粉粒粗細(xì)0.05?0.010.01?0.005透水性小，濕時(shí)稍有粘性，遇水膨脹小，干時(shí)稍有收縮，毛細(xì)水上升高度較人較快，極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象粘粒<0.005透水性很小，濕時(shí)有粘性、可塑性，遇水膨脹人，干時(shí)收縮顯著，毛細(xì)水上升高度大，但速度較慢雙電層理論表面帶有一定最負(fù)電荷的粘粒，由于靜電引力的作用，在水溶液中將吸引水屮的陽(yáng)離子到土粒表面來。這些陽(yáng)離子實(shí)際是水化陽(yáng)離子，體積較大，阻礙著陽(yáng)離子的密集。另一方而，陽(yáng)離子

8、又受到熱運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散作用，要離開土粒表面。因而陽(yáng)離子的分布是不均勻的，愈靠近表面，靜電作用力愈人、吸引力愈強(qiáng)，陽(yáng)離了濃庫(kù)也愈人：隨著離十?粒表而距離的增加，靜電引力也降低，陽(yáng)離子濃度也逐漸下降.直至孔隙小水溶液的濃度正常為止這個(gè)層稱為反離子層。同樣，陰離子的濃度，由于靜電斥力的作用，愈靠近表面，濃度愈低；隨著距離的增加,陰離子濃度也逐漸增加，直至達(dá)到正常濃度為止。土粒表面的負(fù)電荷與受土粒表面影響的陽(yáng)離子層（反離子層）合起來稱為雙電層。影響雙電層的因素首先決定于土粒表而的電位，土粒表面