文档介绍：地质勘查专业基础课程
河南理工大学资源环境学院
Institute of Resources & Environment, HPU
工程地质学
Engineering Geology
第一章土的物质组成与结构、构造
第一节土的粒度成分
第二节土的矿物成分
第三节土中的水和气体
第四节土的结构和构造
第一章土的物质组成与结构、构造
土是地壳表面最主要的组成物质、是岩石圈表层在漫长的地质年代里,经受各种复杂的地质作用所形成的松软物质。分布在我国大部分地区的土形成于新近纪或第四纪时期,其成因类型、物质组成和结构、构造不同,因而具有不同的地质性质。
土是由固体相、液体相、气体相组成的三相体系。
固体相指土中的矿物颗粒,简称土粒。它构成土的骨架,称为土骨架。
气体相由空气和其它气体构成,占据着未被水充填的部分孔隙。三者相互联系,共同制约着土的工程性质。
液体相由水溶液组成,部分或全部地充填于粒间孔隙内。可分为强结合水、弱结合水、毛细水、重力水等。
第一章土的物质组成与结构、构造
一、粒径和粒组划分
土的粒度成分指土中各种粒径大小土粒的相对含量。
土粒的大小通常以其平均直径的大小来表示,简称为粒径,又称粒度,以mm为单位。
将工程地质性质相似土粒归并成组,按其粒径大小分为若干组别,这种大小相近,性质相似的组别称为粒组。或粒级,粒组就是一定的粒径区段,以mm表示。
第一节土的粒度成分
粒组统称
粒组名称
粒径d范围(mm)
分析方法
主要特征
巨粒
漂石(块石)粒
d>200
直接测定
主要为岩石碎块,透水性很大,压缩性极低,无可塑性和胀缩性,强度较高,颗粒间无粘结,无毛细性。
卵石(碎石)粒
20<d≤200
粗粒
砾粒
粗砾
10<d≤20
筛
 
分
 
法
主要为原生矿物颗粒,孔隙较大,透水性大,压缩性小,强度较高,无可塑性和胀缩性,无粘性,有一定毛细性。
中砾
5<d≤10
细砾
2<d≤5
砂粒
粗砂
<d≤2
中砂
<d≤
细砂
<d≤
细粒
粉粒
<d≤
静水沉降原理
透水性小,压缩性中等,毛细上升高度大,微粘性。
粘粒
d≤
透水性极弱,压缩性变化大,具粘性和可塑性。
第一节土的粒度成分
土的颗粒级配是指土中各粒组的相对百分含量,通常用各粒组占土粒总质量(干土质量)的百分数表示,也称为土的粒度成分。
粗粒土指以砾石和砂粒为主的土,又称为无粘性土。
细粒土指以粉粒、粘粒和胶粒为主的土,又称为粘性土。
第一节土的粒度成分
土的性质取决于各不同粒组的相对含量。为了确定各粒组的相对含量,必须用试验方法(颗分试验)将各粒组区分开来,最常用的颗分试验方法有筛分法和静水沉降分析法两种。
筛分法(适用于砾石类和砂类土,d>)
静水沉降分析法(适用于粉土和粘性土,d<)
(虹吸比重瓶法、移液管法、比重计法)
第一节土的粒度成分
筛分法
利用一套孔径由大到小的筛子,将事先称过质量的干试样放入筛中,经过充分震摇后,把留在各级筛上的土粒分别称量,算出小于某粒径的土粒含量,用以确定土中各粒组的土粒含量
第一节土的粒度成分
筛分法
第一节土的粒度成分