土的成因及三相组成

模块1.1土的成因及三相组成1.1.1土的成因1、土的定义岩石地球风化搬运、沉积土地球土的形成示意图2黏土黏土2、土的成因物理风化原生矿物化学风化次生矿物生物风化有机质在地表或接近地表条件下，岩石、矿物发生化学变化并生成新矿物的过程。主因是水和氧，前者引起溶解、水化，后者引起氧化等化学反应。温度变化、盐类结晶、潮解等产生膨胀与收缩、使岩石发生崩解破碎。植物根系的生长、洞穴动物的活动、生物体产生的腐殖酸对岩石的分解风化作用4物理风化5在石灰岩里面，含有二氧化碳的水，渗入石灰岩隙缝中，会溶解其中的碳酸钙。这溶解了碳酸钙的水，从洞顶上滴下来时，由于水分蒸发、二氧化碳逸出，使被溶解的钙质又变成固体(称为固化)。由上而下逐渐增长而成的，称为“钟乳石”。

化学风化土粒或团粒在空间的排列和它们之间的相互联结方式，称为土的结构。

第2次课1.1.2土的结构

1.无黏性土（粗粒土）的结构

单粒结构

比表面积小，重力起决定性作用粗颗粒之间点与点的相互接触。特点：一颗颗重力作用7骨架不稳定，外力作用下土体变形。不宜作为建筑物地基。

土粒排列紧密，在动、静合着作用下不会产生较大的沉降，强度大、压缩性较小，是良好的天然地基。

细粒土的结构片状结构

蜂窝结构絮状结构

面对面的片状堆积具有很大孔隙的蜂窝状结构。粉土一般为此结构能够在水里长期悬浮。特点：一团团。第2次课2.黏性土（细粒土）的结构

比表面积很大，颗粒很细呈薄片状，很轻，沉积过程中重力不起主要作用，其他粒间联结力起主导作用蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构蜂窝结构絮状结构：细微黏粒呈针状或片状，极轻，在水中处于悬浮状态。黏粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构

絮状结构片状结构：颗粒间的结合水层比较厚，粒间作用以斥力占优势，形成面对面片状堆积、片架结构。土粒水气固相液相气相构成土骨架，起决定作用重要影响次要作用一、土的三相组成1.1.3土的三相组成

固体+气体

固体＋液体＋气体

固体＋液体

干土

湿土

饱和土

无天然干土

天然土都是湿土

孔隙中充满水

矿物成分颗粒形状、大小二、土的固相原生矿物：粗颗粒矿物石英、长石、云母等次生矿物：主要是黏土矿物

高岭土、伊里土、蒙脱土颗粒愈细，与水接触的表面积越大，相互间作用能力愈强颗粒形状原生矿物:

圆状、浑圆状、棱角状次生矿物

针状、片状、扁平状蒙脱石黏土矿物高岭石伊里石蒙脱石粒组按粒度（粗细）进行分组，将性质相近土粒归成一组界限粒径：使土性发生质变的粒径公路土工试验规程JTGE40-2007的粒组划分0.0020.0750.250.5252060200细中粗细中粗黏粒粉粒砂砾卵石漂(块)石细粒组粗粒组巨粒组mm各行业标准的粒组划分略有区别，下图是公路土工试验规程JTGE40-2007的粒组划分和界限粒径。(二)颗粒级配--用曲线表示土样的颗粒级配。若颗粒级配曲线平缓，表示土中各种粒径的土粒都有，颗粒不均匀，级配良好；若曲线陡峻，则表示土粒较均匀，级配不好。颗粒级配情况的定量描述不均匀系数Cu曲率系数Cc颗粒含量小于10%、30%和60%时所对应的粒径d10、d30、d60对于砾类土或砂类土，同时满足Cu≥5和Cc=1～3时，级配良好

小于某粒径土的含量（%）d3060d10土的粒径级配累计曲线3010d60筛分法

沉降分析法

适用于0.075mm≤d＜200mm的颗粒适用于d≤0.075mm的颗粒（三）颗粒分析试验密度计法移液管法利用一套孔径大小不同的筛子，将事先称过质量的烘干土样过筛，称留在各筛上的土粒质量，然后计算相应的百分数。

筛析法粗筛（圆孔）：200、150、100……5、2细筛（圆孔）：2、1、0.5、0.25、0.75土中水结合水

非结合水强结合水

弱结合水

毛细水

重力水

强结合水

排列致密、定向性强密度>1g/cm3

冰点处于零下几十度具有固体的的特性温度高于100°C时可蒸发弱结合水

位于强结合水之外，电场引力作用范围之内外力作用下可以移动不因重力而移动，有黏滞性结合水分布在土粒内部相互贯通的孔隙可以看成许多形状不一、直径互异、彼此连通的毛细管土中毛细现象非结合水毛细水重力水仅受重力作用的水,在重力作用下能自由流动土中气体气体来源气体分类(1)空气

(2)生物化学作用

(3)化学反应

(1)封闭气体（气泡）

(2)与大气连通的气体

1