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土

花匠小妙招
2024-08-09 14:23

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基本信息

1基本特征

2物质成分

3结构特征

4物态特征

5土的分类

6水理性质

折叠编辑本段基本特征

①土与岩石一样是自然历史产物。土的性质由其地质成因360百科、形成时间、地点、环境、方式，以及后生演化和现时产出的条件决定。如干旱区形成的财费机道信喜自黄土，湿热区形成的红土，静水区形成的淤泥，它们在性质上截河六巴亲女好课早量然有别。

②土是由固、液、气体多相组成的体系。固体是土的主要散缺活式刚章成分，称为土的骨架。土颗粒间的孔隙可统木曾停头特已被液体或气体充填。完全被水充满时，形成二相体系的饱水土，性质柔软;完全被气体充满时，则形成二相体系的干土，其性质有的松散，有的坚硬。土的孔隙中有液、气体共存时，则形成湿土，其性质介于饱水土和干绝背的土之间，属三相体系。土中各相系组成的质和量，以及京已因伯坏例标剂早它们之间的相互作用是控制土的工程性质的主要因素。③土是分散体系。根据土颗粒的大小(分散程度)，土可分为粗分散体系(粒径大于2微米),细绝动构川室分散体系(粒径2~0.1微米)，胶体体系之织食沉识息道雨季(粒径0.1~0.01微米),分子体系(粒径小于0.01微米)。土的工程性质随着分散程选己移位祖够志早开劳度的变化而改变。④土是多核价观包护课洋把水争丝矿物组合体。一种土含有5~10种或更多的矿物,其中次生矿物击室拿析完是主要成分。土遇水产生胶体化学特性，土粒间形成受结合水控制的特殊联结。这是促使粘土产生没服复杂性质的根本原因。

折叠编辑本段物质成分

官早丰确服量渐余轻一般包括粒度成分、矿物成分和液相成分。

①粒度成分。土粒按粒径大小及其性质的近似性归并成粒组，用各粒组占总土重的百分数表示土的粒度成分。粒度分析结果用累积曲线图和分布曲线(柱状)图表示。据累积曲线可图解出d10西城伟雨转则杨因原持、 d30、d50、d60等特征粒径值。d10为有效粒径，累积百分含量为10%的粒径，是土的有代表性的粒径，常用于计算潜蚀、透水性和毛细管降性的经验公式中;d50为平均粒径，指累积含量为50%的粒径;d30、d60为限制粒径，指累积含量分别为30%和60%的粒径。此外，不粉缩获均各准均匀系数Cu=d60/d10和曲率系数也是表示粒度合织紧层木型成分的定量指标。分布曲线图中具有一个较窄的峰者，称单分散土;具有两个峰者，称双分散土;峰多而平缓者，称多分散土。

②矿物成分。土中的粗碎屑颗粒多由石英、长石、云母等原生矿物组成。原生矿物经风化，可溶物被溶蚀后形成不溶于规字宣物需般转继水的次生矿物。其颗粒很细小(小于0.001毫米),是构成粘口帮远延略果问可错课土的主要成分，故称粘土矿物。主要代表性粘土矿物是高岭石、蒙脱石和伊利石。它们的比表面积大、阳离子交换吸附能力强，是控制粘性土产生塑性、膨胀性、收缩性等特殊性质的主要因素。

③液相成分。土中的液相成分础协提听外家造祖坏龙着通常不全是自由水。根据水分子的活动性可分为毛细管水、结合水、结构水等类型。结合水盐突印理调孙接劳科是土粒与水发生复杂物理-化学作用的产物。土粒表面常分布有具游离电价的原子或离子，它们能吸引极性饭让搞章坚写水分子形成水化膜。在期轮衣力金就须倍便水化膜中直接与土粒相接触，并牢赵实压倒固被吸引的水称吸附结合水(强结合水)。远离颗粒表面的水构成浓差渗透吸附结合水(弱结合水)。结合水形成的形式如图 3。强、弱结合水构成土粒表面双电层的反离子层，其中弱结合水大体相当于扩散层。绍占结合水的发育是决定粘性土工程性质的主要因素。土中存在一定数量的可溶盐(NaCl、Na2SO4、CaCl2)。土中的水是水溶液。粘土胶粒从介质水溶液中吸附和交换分子、离子的能力称土的吸附能力。吸附有物理吸附(无极性吸附)和物理-化学吸附(极性吸附)。后者对土的工程性质的形成和演化有重要影响。在自然条件下,土粒表面荷负电,故阳离子吸附最普遍。吸附阳离子可与其他阳离子按化学当量进行离子交换。 100克干土能吸附阳离子的最大量称交换容量,以毫克当量表示。粘土胶体通常呈两性胶体,在等电点以下荷正电，将吸附交换阴离子(Cl、PO婯等)，劳若财理致认路究鲜在富含铝及水铝英石的粘土中常见此种情况。

折叠编辑本段结构特征

土的结构是土的存在形式，是土中矿物颗粒的相互关系。土的结构特征除土颗粒的大小、形状、表面特性及粒推木器官束装脚色半打度级配特征外，还包括颗粒间的排列与集合关系，孔隙的大小，颗粒间联结的特点封等。

土的结构类型有下列几种:

①散粒结构，为粗粒土所特有。其特点是土粒大、比表面积小、粒间无结构联结，只靠重力相互堆砌而成。按排列程修八维照染财低妈模度又可分为疏松与致密两种。经洪水快速搬运堆积的砂土易于形成疏松结构。其特点是孔隙度高，经动荷载作用后易产生压密变协苗列形。海岸带磨圆度好的砂多具期承决严紧占重毫盐致密结构。其特点是孔情势行流采德啊乱隙度低，经动、静荷载作用推均不易产生重大变形。

②团聚结构非吃诗，为粘性土特有。其特点是粘虽七孙刘益敌四土粒子很少单独存在，而是彼此结合成团聚体。按粒度和团聚类均代宜动著体排列的形式此类结构又可分为蜂窝状、骨架状、基质状、紊流状、层流状、畴状、伪球状和海绵状等8种类型(图4)。前 5种为沉积粘土的典型结构,后3种则为残积或热液成因粘土的典型结构。蜂窝状结构是静水环境中新近沉积粘土的鲁义命论实掉价直映典型结构。它的特点是孔隙度大(60~90%)，湿度高(55~300%),强度低，压缩性强和各向同性。骨架状结构比蜂窝状结构密实，富含粉粒(40~60%)英己变复布存脸质系粉季,且多处于粘粒包裹之中,具触变性。基质状结构以粘粒团聚体为基底，粉砂粒镶嵌其中，具弱、中等士何补期太术花强概压密性，是冲积土的典型结构。紊流状结构系蜂窝状结构或基质状结构经成岩压密形成的，具明显各向异性,各向异性剪切系协材济万矛查数达2.5。在已固结的海积粘土中常见层流状结构，淡水湖相粘土经后生成岩压密，亦可有这种结构，它比紊流状结构的定向程度更高。畴状结构是残积高岭土的典王兰也得成保计分致坏型结构，与长石风化密切相关，在花岗岩风化土中最常见。伪球状和海亚及慢调任门整罪灯绵状结构是热液成因粘土的代表结构。

折叠编辑本段物态特征

由于土的各物质组成之间的比例和排列不同而表现出的土的轻重、干湿和松密等自然属性。表征土的物态特征的指标如下:

①土粒密度，土中固体颗粒的质量与其体积之比,即土粒的单位体积的质量;

②修掌积灯天然密度，天然状态下，土的总质量与总体积之比;

③干密度，土的孔隙中完全没有水时，土的单位体积的质量;

④含水率，土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比，常以百分数表示;

⑤孔隙率:土的孔隙体积年究走今量杀黑与土的总体积之比，常以百分率表示;

⑥孔隙比，土的孔隙体积与土粒体积之比，常用小数表示;

⑦饱和度，土的孔隙中水的充填度，即土中挥超空水的体积与孔隙体积的百分比值。

折叠编辑本段土的分类

地壳上的土，种类繁多，为便于研究与实际应用，可按土的工程性质近似地归类，粒度市划界全组成一直是土的分类的基本山权朝础封依据。世界上几个国家的土的粒组界限值见表。

按粒度，土首先分为颗粒直径大于0.074毫米者占 50%以上的粗粒土和颗粒直径小于0.074毫米者占50%以上的细粒土,粗粒土再细分的标准仍是粒度组成，颗粒直径大于 2毫米者占50%以上的为砾石类土，否则为砂类土。但细粒土的性质与粒度的关系不如其与水的关系密切，故世界各国普遍采用塑性指标作为划分细粒土的标准。分类方法是将实际测得的塑性指标值点在塑性图上,据其位置归类。此外，还有以地质成因或矿物成分为划分标准的分类法。

折叠编辑本段水理性质

土的水理性质一般指的是粘性土的液限、塑限(由实验室测得)及由这两个指标计算得来的液性指数和塑性指数。这几个指标也是工程中必需提供的。对于饱和粘性土还有灵敏度和触变性。

粘性土由于含水量的不同，分为固态、可塑状态和流动状态，这即是粘性土的稠度状态。各稠度状态间的临界含水量称界限含水量，界限含水量随粘粒含量和矿物成份的不同变化较大，也反映出工程地质性质的显著差别。因此界限含水量及界限含水量与天然含水量的关系，即塑性指数和液性指数，往往作为土的分类和确定地基承载力的重要参数。

天然状态下的粘性土具有一定的结构。当受到外来因素的扰动时，土粒间的胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，土的强度降低和压缩性增大。土的结构性对强度的这种影响，一般用灵敏度来反映。

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