第一章土的物质组成与结构构造

1、第一章第一章 土的物质组成与结构构造土的物质组成与结构构造土的粒度成分土的粒度成分1.11.1土的矿物成分土的矿物成分1.21.2土中的水和气体土中的水和气体1.31.3土的结构和构造土的结构和构造1.41.4n一一土的定义（土的形成）土的定义（土的形成）风化、搬运、堆积作用风化、搬运、堆积作用土，土体土，土体岩石，岩体岩石，岩体概概 述述搬运、堆积搬运、堆积土土地球岩石岩石地球风化风化土的定义土的定义土是由各种不同成因类型的岩土是由各种不同成因类型的岩石经风化、搬运、堆积而成的石经风化、搬运、堆积而成的疏松沉积物疏松沉积物，它，它们通常是由相互作用着的们通常是由相互作用着的固、液、气体固、液

2、、气体三个部三个部分组成的分组成的多相体系多相体系。AAAAWW注意： a. 砂土，卵石土，漂石（块石）土等，砂土，卵石土，漂石（块石）土等，均叫均叫“土土”； b. “土土” 与与“土壤土壤” 不同。不同。土壤土壤第四纪松散物质沉积成土后，再在一第四纪松散物质沉积成土后，再在一个相当长的稳定环境中经受物理化学及生物化个相当长的稳定环境中经受物理化学及生物化学的学的成壤作用成壤作用 所形成的土体，统称为土壤。所形成的土体，统称为土壤。峨眉黄湾阶地峨眉黄湾阶地罗坝罗坝级堆积阶地级堆积阶地庙儿岗洪积扇庙儿岗洪积扇泥石流形成区泥石流形成区流流 通通 区区堆堆 积积 区区土的成因类型：土的成因类型：等

3、等湖相沉积湖相沉积风积土风积土冰积土冰积土n二二土的基本组成土的基本组成土土固相固相矿物颗粒或岩屑矿物颗粒或岩屑液相液相主要是水主要是水气相气相主要是空气、水蒸气主要是空气、水蒸气 土的三相组成不是绝对不变的，其中土的三相组成不是绝对不变的，其中固固相部分相部分随时间、自然环境的变化较小；而土随时间、自然环境的变化较小；而土中的中的水水和和空气空气对客观环境的变化非常敏感。对客观环境的变化非常敏感。 土的工程地质性质主要取决于固相土的工程地质性质主要取决于固相，特别，特别是土粒的是土粒的大小大小和和矿物类型矿物类型。自然界中的土颗粒。自然界中的土颗粒大小相差极为悬殊（几十厘米以上小于大小相差极

4、为悬殊（几十厘米以上小于1 1微微米），由它们组成的土的性质也必然存在很大米），由它们组成的土的性质也必然存在很大的差异。因此，研究土的工程地质性质首先应的差异。因此，研究土的工程地质性质首先应研究组成土的土颗粒的大小。研究组成土的土颗粒的大小。土的粒度成分土的粒度成分1.11.1一一粒径和粒组粒径和粒组（P6）1.粒径粒径土颗粒的大小，通常以其直径土颗粒的大小，通常以其直径(d)来表来表示，单位一般采用毫米示，单位一般采用毫米(mm)。 注：注：土颗粒并非理想的球体，应理解为土粒的等效直径。土颗粒并非理想的球体，应理解为土粒的等效直径。 当土的粒径在某一范围内变化时，土的工程地质性当土的粒径

5、在某一范围内变化时，土的工程地质性质差别不大。为了便于研究质差别不大。为了便于研究粒径粒径与与土的工程地质性土的工程地质性质质的关系，将自然界中土颗粒的粒径变化范围划分的关系，将自然界中土颗粒的粒径变化范围划分为几个为几个区段区段，每个区段中包括的土粒成分相近，性，每个区段中包括的土粒成分相近，性质相似。质相似。2.粒组粒组按粒径划分的颗粒组别，同一粒组的按粒径划分的颗粒组别，同一粒组的土颗粒成分及性质相似。土颗粒成分及性质相似。 划分原则如下：划分原则如下： （P7） a.能反映粒径对土的工程地质性质的影响；能反映粒径对土的工程地质性质的影响； b. 与目前所采用的研究方法，技术水平相适应，

6、与目前所采用的研究方法，技术水平相适应，且使用方便。且使用方便。3.粒组划分粒组划分目前，国内外土的粒组划分标准并目前，国内外土的粒组划分标准并不完全一致，我国普遍采用不完全一致，我国普遍采用“六大粒组六大粒组”划分方案。划分方案。粒径粒径d（mm）粒组名称粒组名称0.0050.075260200粘粒粘粒粉粒粉粒砂粒砂粒砾粒砾粒卵石粒卵石粒（碎石粒）（碎石粒）漂石粒漂石粒（块石粒）（块石粒）一般规律：颗粒越细（粒径一般规律：颗粒越细（粒径d越小），透水性越弱，受外力时越小），透水性越弱，受外力时越易变形，强度越小。越易变形，强度越小。（P7表表1-1）细粒细粒 （d 0.075mm）、粗粒（粗

7、粒（0.075-60mm）、巨粒（巨粒（d 60mm ）二二粒度成分的测定及其表示方法粒度成分的测定及其表示方法1.粒度成分粒度成分的定义的定义又叫又叫“颗粒组成颗粒组成”、“颗粒级颗粒级配配 ” ，指土中不同粒组的颗粒的百分含量，通常用各粒，指土中不同粒组的颗粒的百分含量，通常用各粒组颗粒的质量占该土土颗粒总质量的百分数来表示。是组颗粒的质量占该土土颗粒总质量的百分数来表示。是决决定土的工程地质性质的重要结构特征定土的工程地质性质的重要结构特征之一。之一。2.粒度成分粒度成分的测定方法的测定方法颗粒分析试验颗粒分析试验（简称（简称“颗分颗分”） 筛分法（筛分法（d大于大于0.075mm） （

8、P302） 密度计法（密度计法（d小于小于0.075mm） （P303） 生产实践中常用生产实践中常用 筛分法筛分法筛分法（筛分法（d0.075mm的土）的土）密度计法密度计法3.粒度成分的表示方法粒度成分的表示方法（1）表格法（表）表格法（表1-2）（2）图解法（包括）图解法（包括累积曲线法累积曲线法， 分布曲线法）分布曲线法）根据颗粒分析试验结果求出各粒组的质量占全部土粒质量的根据颗粒分析试验结果求出各粒组的质量占全部土粒质量的百分比，然后按小颗粒至大颗粒计算百分比，然后按小颗粒至大颗粒计算累积累积百分含量，用百分含量，用半对半对数坐标数坐标绘制成颗粒组成（级配）累积曲线。绘制成颗粒组成（

9、级配）累积曲线。 土的颗粒组成累积曲线土的颗粒组成累积曲线（半对数坐标系）（半对数坐标系）小于小于某粒径的某粒径的累计百分含量累计百分含量0 020204040606080801001000.0010.0010.010.010.10.11 1101010010010001000土粒粒径（mm）土粒粒径（mm）(%)(1) 曲线的形态反映土粒的均匀程度曲线的形态反映土粒的均匀程度 曲线左曲线左陡，陡，表示土颗粒大小相差不多，土粒表示土颗粒大小相差不多，土粒较均匀较均匀，级配不好；级配不好； 曲线右曲线右缓，缓，表示土颗粒大小悬殊，土粒表示土颗粒大小悬殊，土粒不均匀，不均匀，即即级配良好。级配良好

10、。注：作为填方工程（山区机场，高速公路均有填方，挖方）的土料，级注：作为填方工程（山区机场，高速公路均有填方，挖方）的土料，级配好则容易获得较小的孔隙比，较大的密实度，较好的工程地质性质配好则容易获得较小的孔隙比，较大的密实度，较好的工程地质性质（高强度及低变形性）。（高强度及低变形性）。 P171 P171 渗透变形类型判定渗透变形类型判定 (2) 可获得几个粒径指标及反映土均匀程度的指标可获得几个粒径指标及反映土均匀程度的指标 有效粒径有效粒径d10 限制粒径限制粒径d60和和 d30 平均粒径平均粒径d50不均匀系数不均匀系数Cu d60/ d10 曲率系数曲率系数Cc d30* d30

11、 / （ d10* d60）累积曲线的用途累积曲线的用途注：注：当当Cu5且且Cc13时，土的级配是时，土的级配是良好良好的，的， 如如不能同时满足不能同时满足上述两个条件，则级配是上述两个条件，则级配是不良不良的。的。小于某粒径的小于某粒径的累计累计百分含量百分含量(%)0 020204040606080801001000.0010.0010.010.010.10.11 1101010010010001000土粒粒径（mm）土粒粒径（mm）指标指标d60d50d30d10不均匀系不均匀系数数Cu曲率系数曲率系数Cc级配级配土样左土样左5532133.515.710.88不良不良土样右土样右2

12、7131.80.055402.4良好良好课后练习课后练习土的颗粒组成累计曲线土的颗粒组成累计曲线 （用（用Excel电子表格软件）电子表格软件）自己给出数据，自己给出数据，参照：参照：P302标准筛孔径标准筛孔径要求要求 绘出累计曲线 给出d60、 d50、 d30、 d10 计算不均匀系数Cu曲率系数Cc 评价土的级配好坏三三土按颗粒组成的分类土按颗粒组成的分类 1.巨粒土和含巨粒的土、粗粒土、细粒土的划分巨粒土和含巨粒的土、粗粒土、细粒土的划分： 巨粒土和含巨粒的土巨粒土和含巨粒的土d60mm的颗粒含量超过的颗粒含量超过15的土的土 粗粒土粗粒土d0.075mm的颗粒含量超过的颗粒含量超过

13、50的土的土 细粒土细粒土d0.075mm的颗粒含量超过的颗粒含量超过50的土的土 2.各类土的进一步细分各类土的进一步细分：（P9）粗粒土（砾类土、砂类土）粗粒土（砾类土、砂类土）细粒土（粉土、粉质粘土、粘土细粒土（粉土、粉质粘土、粘土 ）P39 表表4-1 一般类型土一般类型土的工程地质的工程地质特征比较特征比较n一一土的矿物成分的基本类型土的矿物成分的基本类型土的矿物成分土的矿物成分1.21.2土中矿物颗粒的成分取决于土中矿物颗粒的成分取决于岩石岩石大小不同大小不同的岩石碎的岩石碎块或颗粒块或颗粒 物理物理进一步风化进一步风化颗粒减小，化学颗粒减小，化学成分发生变化，成分发生变化，形成形

14、成新矿物新矿物母岩的成分母岩的成分风化程度风化程度风化风化物理、化学风化物理、化学风化 土的矿物成分土的矿物成分无机矿物无机矿物有机矿物有机矿物原生矿物原生矿物简单盐类简单盐类次生粘土矿物次生粘土矿物 生物残骸生物残骸 腐殖质腐殖质n原生矿物原生矿物岩浆中直接生成的矿物，岩浆中直接生成的矿物，是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物碎屑。如石英、长石、云母、方解石、的矿物碎屑。如石英、长石、云母、方解石、角闪石、辉石等；角闪石、辉石等；n次生粘土矿物次生粘土矿物是原生矿物经过化学是原生矿物经过化学风化作用，形成的一些颗粒更细小的新矿物。风化作用，形成的

15、一些颗粒更细小的新矿物。粘土矿物对土的工程地质性质具有极为重要的意粘土矿物对土的工程地质性质具有极为重要的意义，即使当其在土中的含量并不占优势时，也能义，即使当其在土中的含量并不占优势时，也能表现出明显的表现出明显的控制作用控制作用，从而赋予，从而赋予粘性土粘性土以独特以独特的的“粘土特性粘土特性”。n二矿物成分与粒度成分的关系二矿物成分与粒度成分的关系（ P10 ）（自学）（自学）n三三粘土矿物的类型及基本特征粘土矿物的类型及基本特征（ P11）粘土矿物对土的工程地质性质的控制作用，粘土矿物对土的工程地质性质的控制作用，及其原因及其原因: 独特的晶体结构（层状，链状晶体结构，独特的晶体结构（

16、层状，链状晶体结构，易变形）；易变形）； 颗粒细小，比表面积大，颗粒细小，比表面积大，具有一系列表面特性。具有一系列表面特性。1. 粘土矿物粘土矿物(clay minerals)的定义的定义 粘土矿物是由原生硅酸盐类矿物经粘土矿物是由原生硅酸盐类矿物经水解作用水解作用而形成的，具层状或链状晶体结构的，高分而形成的，具层状或链状晶体结构的，高分散性，含水的次生硅酸盐矿物散性，含水的次生硅酸盐矿物。（ P11）水解作用水解作用存在于水介质中的原生硅酸盐矿物，存在于水介质中的原生硅酸盐矿物，其中的某些金属离子被由水分子离解而成的其中的某些金属离子被由水分子离解而成的H+所置所置换，形成了含有换，形成

17、了含有OH的新矿物的新矿物。KOHSiOOHOSiAlOHOKAlSi4864281044283T、O的不同组合结果，即形成不同的粘土矿物类型的不同组合结果，即形成不同的粘土矿物类型（ 最常见的三种最常见的三种高岭石，蒙脱石，伊利石）高岭石，蒙脱石，伊利石） 晶体结构类型晶体结构类型典型矿物典型矿物组组主要矿物主要矿物层层状状两层型两层型高岭石组高岭石组高岭石高岭石 地开石地开石 埃洛石埃洛石三层型三层型蒙脱石组蒙脱石组蒙脱石蒙脱石 贝得石贝得石 伊利石组伊利石组伊利石伊利石 海绿石海绿石 复合型复合型绿泥石组绿泥石组绿泥石绿泥石链状链状海泡石组海泡石组海泡石海泡石2. 粘土矿物粘土矿物(cl

18、ay minerals)的类型的类型绝大多数粘土矿物是晶绝大多数粘土矿物是晶质的，其晶胞的基本构成单元是质的，其晶胞的基本构成单元是硅氧四硅氧四面体层（面体层（T）和和铝氢氧八面体层（铝氢氧八面体层（O）。TONoncrystalline clay -allophaneMitchell, 1993高岭石高岭石 埃洛石埃洛石 叶蜡石叶蜡石 蒙脱石蒙脱石 蛭石蛭石 伊利石伊利石 绿泥石绿泥石电荷电荷硅氧四面体层硅氧四面体层 T铝氢氧八面体层铝氢氧八面体层 Basal spacing is 7.2 Si4Al4O10(OH)8. Platy shapeThe bonding between laye

19、rs are van der Waals forces and hydrogen bonds (strong bonding).There is no interlayer swellinglayerTrovey, 1971 ( from Mitchell, 1993)17 m高岭石晶体结构高岭石晶体结构 Kaolinite（两层型）（两层型）TO晶胞晶胞厚度厚度OH-O， 氢键联结氢键联结较为牢固较为牢固蒙脱石晶体结构蒙脱石晶体结构 Montmorillonite （三层型）（三层型）nH2O+cations5 mSi8Al4O20(OH)4nH2O (Theoretical unsubst

20、ituted). Film-like shape.There is extensive isomorphous substitution for silicon and aluminum by other cations, which results in charge deficiencies of clay particles.nH2O and cations exist between unit layers, and the basal spacing is from 9.6 to (after swelling).The interlayer bonding is by van de

21、r Waals forces and by cations which balance charge deficiencies (weak bonding). There exists interlayer swelling, which is very important to engineering practice (expansive clay).(Holtz and Kovacs, 1981)晶胞晶胞厚度厚度阳离子阳离子膨胀性粘土膨胀性粘土O-O， 分子键联结，分子键联结，很不牢固很不牢固potassiumSi8(Al,Mg, Fe)46O20(OH)4(K,H2O)2. Flaky

22、 shape.The basic structure is very similar to the mica, so it is sometimes referred to as hydrous mica. Illite is the chief constituent in many shales. Some of the Si4+ in the tetrahedral sheet are replaced by the Al3+, and some of the Al3+ in the octahedral sheet are substituted by the Mg2+ or Fe3+

23、. Those are the origins of charge deficiencies.The charge deficiency is balanced by the potassium ion between layers. Note that the potassium atom can exactly fit into the hexagonal hole in the tetrahedral sheet and form a strong interlayer bonding.The basal spacing is fixed at 10 in the presence of

24、 polar liquids (no interlayer swelling).7.5 mTrovey, 1971 ( from Mitchell, 1993)K伊利石晶体结构伊利石晶体结构 Illite （三层型）（三层型）钾钾云母云母水云母水云母晶胞厚度晶胞厚度主要是主要是 K+， 离子键离子键3. 粘土矿物粘土矿物(clay minerals)的基本特征的基本特征 三种常见粘土矿物特征对比见下表：三种常见粘土矿物特征对比见下表：三种常见粘土矿物特征对比表三种常见粘土矿物特征对比表粘土矿粘土矿物类型物类型晶体结晶体结构构类型类型相邻晶胞相邻晶胞间联结间联结晶格活动晶格活动性性 亲水性亲水性

25、压缩性，压缩性，强度等强度等高岭石高岭石两层型两层型 TO OH-O， 氢键氢键联结联结较为牢固较为牢固 最弱，最弱， 不活动不活动水分子水分子不能进入，不能进入，亲水性弱，亲水性弱，胀缩性小胀缩性小压缩性较压缩性较小，强度小，强度较高较高蒙脱石蒙脱石三层型三层型 TOT O-O， 分子键分子键联联结，很不结，很不牢固牢固 最强最强水分子水分子容易进入，容易进入，亲水性强，亲水性强，胀缩性强胀缩性强压缩性大，压缩性大，强度很小强度很小伊利石伊利石三层型三层型 TOT主要是主要是 K+， 离子离子键键介于上二介于上二者之间者之间介于上二者介于上二者之间之间介于上二介于上二者之间者之间 本节只讲土

26、中水的基本类型，而水对土的物本节只讲土中水的基本类型，而水对土的物理、力学性质的影响以后理、力学性质的影响以后2、3章穿插讲述。章穿插讲述。 土通常是三相体系，但在特殊情况下为土通常是三相体系，但在特殊情况下为两相：两相：饱水土饱水土土中的全部孔隙完全被水充满；土中的全部孔隙完全被水充满；干土干土土中的全部孔隙完全被空气充满。土中的全部孔隙完全被空气充满。土中的水和气体土中的水和气体（ P12 ）1.31.3n一土中水的基本类型一土中水的基本类型 矿物晶格中的结构水，结晶水矿物晶格中的结构水，结晶水结合水结合水固态水固态水液态水液态水毛细水（毛管水）毛细水（毛管水） 土中的水土中的水气态水（水

27、汽）气态水（水汽）矿物颗粒间的冰矿物颗粒间的冰重力水（自由水）重力水（自由水）强结合水（吸着水）强结合水（吸着水）弱结合水（薄膜水）弱结合水（薄膜水）v1.结构水，结晶水结构水，结晶水 只有在只有在140170的高温下的高温下才能转化为气态水与土粒分离，本身不能对土的工程地质性质才能转化为气态水与土粒分离，本身不能对土的工程地质性质产生直接影响，只能通过矿物来起作用。产生直接影响，只能通过矿物来起作用。v2.冰冰 水的相态变化（体积，密度随之变化）对水的相态变化（体积，密度随之变化）对土的性质有很大影响，特别是在高海拔，低气温地区存在冻土土的性质有很大影响，特别是在高海拔，低气温地区存在冻土问

28、题。冻土中的冰将土粒胶结起来，从而在一定程度上提高土问题。冻土中的冰将土粒胶结起来，从而在一定程度上提高土的强度，但解冻后土的强度会降低。的强度，但解冻后土的强度会降低。例如例如青藏铁路青藏铁路(550公里公里常常年冻土地带年冻土地带 /格尔木格尔木拉萨拉萨1142公里公里)，我国北方大部分地区我国北方大部分地区都都存在冻土问题，应注意基础埋置深度。存在冻土问题，应注意基础埋置深度。v3.结合水结合水 在矿物颗粒表面作用力（静电引力，在矿物颗粒表面作用力（静电引力，分子力）的直接影响下而形成于颗粒表面的水。按其形成机制分子力）的直接影响下而形成于颗粒表面的水。按其形成机制和与颗粒表面结合的牢固

29、程度，可分为和与颗粒表面结合的牢固程度，可分为强结合水强结合水和和弱结合水弱结合水。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+粘土颗粒粘土颗粒水分子水分子阳离子阳离子结合水结合水 排列致密、定向性强排列致密、定向性强 密度密度1.2-2.4g/cm1.2-2.4g/cm3 3 冰点冰点-78 -78 极大的粘滞性、弹性和极大的粘滞性、弹性和 抗剪强度抗剪强度 常温下不能移动常温下不能移动强结合水强结合水 位于强结合水之外，电场引位于强结合水之外，电场引 力作用范围之内力作用范围之内 冰点低于零度冰点低于零度(-1.5 (-1.5 ) ) 密度密度1

30、.3-1.741.3-1.74g/cm/cm3 3 可以从厚处缓慢向薄处移动可以从厚处缓慢向薄处移动 不因重力而移动，有粘滞性不因重力而移动，有粘滞性弱结合水（薄膜水）弱结合水（薄膜水）注意：注意：在结合水的总量中，强结合水占少数，在结合水的总量中，强结合水占少数，主要是弱结主要是弱结合水合水。土，尤其是土，尤其是粘性土粘性土的状态和性质与弱结合水的含量有非的状态和性质与弱结合水的含量有非常密切的关系。常密切的关系。弱结合水弱结合水是粘性土所特有的是粘性土所特有的“粘土特性粘土特性”的物质基础。的物质基础。v4.毛细水毛细水 地下水受土粒间孔隙的毛细作用上地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分

31、。主要存在于砂土和粉土中。升的水分。主要存在于砂土和粉土中。 自学内容，可参考自学内容，可参考水文地质学水文地质学v5.重力水（自由水）重力水（自由水） 是是水文地质学水文地质学研究的主要对象。是指存在于较粗大孔隙中，具有自由活动能研究的主要对象。是指存在于较粗大孔隙中，具有自由活动能力，在重力作用下会发生运动的水。它对土的工程地质性质的力，在重力作用下会发生运动的水。它对土的工程地质性质的影响有影响有2个方面：个方面： 机械潜蚀机械潜蚀流动时冲刷带走土中的细小颗粒流动时冲刷带走土中的细小颗粒 化学溶蚀化学溶蚀溶解土中矿物，改变土的矿物组成，结构溶解土中矿物，改变土的矿物组成，结构和孔隙水溶液

32、的成分和浓度。和孔隙水溶液的成分和浓度。结果结果两种作用都使土中的孔隙增多，加大，两种作用都使土中的孔隙增多，加大， 可压缩性增大，强度降低。可压缩性增大，强度降低。v6.气态水气态水 水蒸汽是水的气态形式。水蒸汽是水的气态形式。它在土中的含量甚少，一般不超过土的总质量它在土中的含量甚少，一般不超过土的总质量的的0.001。但是，不能低估水蒸汽的作用，因。但是，不能低估水蒸汽的作用，因为它是在土的含水率很低时，水的唯一能移动为它是在土的含水率很低时，水的唯一能移动的形态，它在颗粒表面凝结，将形成其它形态的形态，它在颗粒表面凝结，将形成其它形态的水，包括结合水。的水，包括结合水。 n二土中的气体

33、二土中的气体 主要为空气和气态水，有时可能含有较多的主要为空气和气态水，有时可能含有较多的CO2、CH4、H2S等。可分为等。可分为2种：种：游离气体游离气体与大气相通，对土的性质影响较小。与大气相通，对土的性质影响较小。 密闭气体密闭气体与大气隔绝，对土的性质影响较大，与大气隔绝，对土的性质影响较大，使土不易被压实，透水性降低。一旦与大气连通，沉使土不易被压实，透水性降低。一旦与大气连通，沉陷大，危害大；或因温度，压力的改变，溶于水造成陷大，危害大；或因温度，压力的改变，溶于水造成体积减小，导致地面发生沉陷。体积减小，导致地面发生沉陷。 研究意义研究意义即使土的物质成分相同即使土的物质成分相

34、同（相近），但如果土的结构和构造特征不同，（相近），但如果土的结构和构造特征不同，其工程地质性质也会有明显的差异。其工程地质性质也会有明显的差异。 例如同是粒径接近的土颗粒组成的砂土，例如同是粒径接近的土颗粒组成的砂土，如砂粒排列的如砂粒排列的紧密程度紧密程度不同，则透水性、压缩不同，则透水性、压缩性、强度就有差别。性、强度就有差别。土的结构和构造土的结构和构造（ P13 ）1.41.4n一一土的结构土的结构 1.定义定义组成土的颗粒（土粒）的形组成土的颗粒（土粒）的形态及组合特征，包括颗粒的大小、形状和态及组合特征，包括颗粒的大小、形状和表面特征，颗粒的排列组合情况和数量关表面特征，颗粒的排

35、列组合情况和数量关系，以及粒间的联结特征和孔隙特征（孔系，以及粒间的联结特征和孔隙特征（孔隙的大小，多少）。隙的大小，多少）。 土的结构是在成土过程中逐渐形成的，它土的结构是在成土过程中逐渐形成的，它与矿物成分、颗粒形状、沉积条件相关。与矿物成分、颗粒形状、沉积条件相关。土土 的的 结结 构构u颗粒的大小颗粒的大小粒径粒径u形状形状磨圆度磨圆度u表面特征表面特征粗糙程度粗糙程度u颗粒的排列组合情况和数量关系颗粒的排列组合情况和数量关系疏密疏密程度和定向性程度和定向性，例如，例如河床相扁平状砾石的定向排列。河床相扁平状砾石的定向排列。u粒间的联结特征粒间的联结特征结合水联接、毛细水联接、胶结联接

36、、冰结合水联接、毛细水联接、胶结联接、冰联接。联接。u孔隙特征孔隙特征土中孔隙的大小，多少土中孔隙的大小，多少与搬运介质和搬运距离有关与搬运介质和搬运距离有关2.土的结构类型的划分土的结构类型的划分（P14 P15） 单粒（散粒）结构单粒（散粒）结构是巨粒土、粗粒土（主要是巨粒土、粗粒土（主要指卵砾土和砂土）的基本结构形式指卵砾土和砂土）的基本结构形式 。单粒结构对土的工程地质。单粒结构对土的工程地质性质的影响主要在于其性质的影响主要在于其松密程度。松密程度。 按照土颗粒之间的相互关系划分按照土颗粒之间的相互关系划分单粒结构单粒结构和和集合体结构集合体结构 举例：举例：洪积物的砂土洪积物的砂土、砾石土、砾石土呈呈疏松疏松单粒结构，存在较大单粒结构，存在较大孔隙，受力易变形；而孔隙，受力易变形；而海岸海岸、湖岸边沉积的砂土、湖岸边沉积的砂土由于被波浪反由于被波浪反复推移，常呈复推移，常呈致密致密 的单粒结构，孔隙度相对要小，在静荷载作的单粒结构，孔隙度相对