土的工程性质与分类

1.土的定义:岩石在风化作用下形成的大小悬 殊的颗粒,在原地或经过不同的搬运方式,在各种 地质环境中形成的堆积物 2.土的组成(zǔ chénɡ):固体矿物颗粒、水及 其中的溶解物质、气体。 精品文档

土的工程性质与分类

• 土的成因类型及特征
  • 残积土
    • 子主题
      • 残积土是岩石经风化后未被搬运的那一部分原岩风化 剥蚀后的产物，而另一部分则被降水和风所带走
  • 坡积土
    • 坡积土是经雨雪水的细水片流缓慢洗刷、剥蚀，及土 粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物
  • 洪积土
    • 是由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体
  • 冲积土
    • 冲积土是由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而成的，它发育于河谷内及山区外的冲积平原中。根据河流冲积物的形成条件，可分为河床相、河漫滩相、牛轭湖相及河口三角洲相
  • 湖泊沉积物
    • 湖边沉积物
      • 湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在湖边沉积而形成的
    • 湖心沉积物
      • 湖心沉积物是由河流和湖流挟带的细小悬浮颗粒到达湖心后沉积形成的
  • 海洋沉积物
    • 滨海沉积物
      • 主要由卵石、圆砾和砂等组成，具有基本水平或缓倾 的层理构造，其承载力较高，但透水性较大
    • 浅海沉积物
      • 主要由细粒砂土、黏性土、淤泥和生物化学沉积物（硅质和石灰质）组 成，有层理构造，较滨海沉积物疏松、含水量高、压缩性大而强度低
    • 陆坡和深海沉积物
      • 主要是有机质软泥，成分均一
  • 冰积土和冰水沉积土
    • 冰积土和冰水沉积土是分别由冰川和冰川融化的冰下水进行搬运堆积而成。
  • 风积土
    • 风积土是指在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹扬，搬 运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土
• 特殊土的主要工程性质
  • 软土
    • 泛指淤泥及淤泥质土
      • 软土的组成和结构特征
        • 软土的组成成分和状态特征是由其生成环境决定的
      • 软土的物理力学特征
        • 高含水量和高孔隙性、渗透性低、压缩性高、抗剪强度 低、较显著的触变性和蠕变性
      • 软土地基的固结与强度增长
        • 固结指的是饱和土在外界荷载作用下孔隙水逐步排出、孔隙比逐渐减小的过程
        • 软土的抗剪强度会随着固结的发展而增长
      • 软土地基变形特征
        • (1)变形大而不均匀、（2）变形稳定历时长
  • 湿陷性黄土
    • 黄土是第四纪干呈和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物
    • 黄土湿陷性的影响因素
      • 黄土湿陷性强弱与其微结构特征、颗粒组成、化学成分等因素有关，在同一地区，土的湿陷性又与其天然孔隙比和天然含水量有关，并取决于浸水程度和压力大小
    • 黄土湿陷性起始压力及湿陷类型
      • 黄土的湿陷性与所受荷载的大小有关
  • 红黏土
    • 它的天然含水率高，孔隙比较大，但仍较坚硬，强座较高。其粘土矿物以高岭石为主，也含(多量石英颗粒）。它的工程特性有：高塑性，塑限、液限和塑性指数都很大;高含水量。高孔隙比,低密度,压缩性低,强度高,地基承载力高等等
  • 膨胀土
    • 膨胀土是指含有大量的强亲水性黏土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩且胀缩变形往复可逆的高塑性黏土
    • 膨胀土的物理、力学特性
      • (1）黏粒含量多达35%~85%。其中粒径<0.002mm的胶粒含量一般也在30%~40%范围。液限一般为40%~50%。塑性指数多在22~35之间
      • (2)天然含水量接近或略小于塑限，常年不同季节变化幅度为3%~6%
      • (3)天然孔隙比小，变化范围常在 0.50~0.80之间
      • (4)自由膨胀量一般超过40%，也有超过100%的
      • (5）膨胀土的强度和压缩性：膨胀土在天然条件下一般处于硬塑或坚硬状态，强度较高，压缩性较低
  • 填土
    • 填土是一定的地质、地貌和社会历史条件下，由于人类活动而堆填的土这种填土层无论从堆填方式、组成成分、分布特征及其工程性质等方面，均表现出一定的复杂性。各地区填土的分布和物质组成特征，在一定程度上可反映出城市地形、地貌变迁及发展历史
• 土的工程分类
  • 土的工程分类原则和体系
    • 原则：（1)工程特性差异性的原则（2）以成因、地质年代为基础的原则（3）分类指标便于测定的原则
    • 体系：（1）建筑工程系统的分类体系（2)材料系统的分类体系
  • 我国土的工程分类
• 土的物理力学性质及指标
  • 土的三相比例指标
    • 土粒(固相）、土中水（液相） 和土中气体（气相）
  • 无黏性土的紧密状态
    • 无黏性土的紧密状态是判定其工程性质的 重要指标，它综合地反映了无黏性土颗 粒的岩石和矿物组成、粒度组成(级配）、 颗粒形状和排列等对其工程性质的影响
  • 黏性土的塑性
    • 黏性土这种因含水量变化而表现出的各种不同物理状态，也称土的稠度。黏性土能在一定的含水量范围内呈现出可塑性。所谓可塑性，就是指土在外力作用下，可以揉塑成任意形状而不发生裂缝，并当外力解除后仍能保持既得的形状的一种性能。
  • 土的力学性质
    • 主要介绍土的压缩特性和强度特性。土的压缩特性直接影响建筑物的沉降，了解土的压缩性是分析建筑物地基沉降的基础。土的强度直接影响地基稳定性以及建筑物的安全
• 土的组成与结构、构造
  • 土的粒度成分
    • 土的粒度成分是决定土的工程性质的主要内在因素 之一，因此也是土的类别划分的主要依据
  • 土的矿物成分
    • 可分为原生矿物、不溶于水的次生矿物（以黏土矿物和硅、铝氧化物为主）、 可溶盐类及易分解的矿物、有机质
  • 土中水和气体及其与土粒的相互作用
    • 土中水
    • 土中气体
  • 土的结构和构造
    • 在岩土工程中，土的结构是指土颗粒 本身的特点和颗粒间相互关系的综合特征
    • 土的构造是指整个土层（土体） 构成上的不均匀性特征的总和