文档介绍：2 土的物质组成和结构
土的基本特性
土的粒度成分
土的矿物成分
土的化学成分
土中的水和气
土与水的相互作用
土的基本特征
1、从地质观点分析,土具有如下共同特点:
1)土是地质历史的产物
土是由多种矿物自然集合而成的,它是在一定的地质历史时期内,经过各种复杂的自然因素的作用后形成的。不同类型的土,其形成时间、地点、环境及方式不同,各种矿物在质量、数量和空间排列上都有一定的差异,因而工程性质也有所不同。因此,成因类型和地质历史的研究是分析鉴定土的工程性质的基础。
形成过程:无机土来自岩石的物理风化和化学风化,有机土中的有机物来自植物、小动物的骨骼和外壳。
形成过程中仍残留原地的称为残积土。
由风、水、波浪、冰川或重力搬运而形成的沉积物称为运积土。
松散沉积物类型:
风化残积:残积物
重力堆积:坠积物、崩塌堆积物、滑坡堆积物、土溜堆积物
大陆流水堆积:坡积物、洪积物、冲积物、湖积物、沼泽沉积物、三角洲(河-湖、河-海)堆积物
海水堆积:滨海堆积物、浅海堆积物、深海堆积物
地下水堆积:泉水堆积物、洞穴堆积物
冰川堆积:冰积堆积物、冰水堆积物、冰积湖堆积物
风力堆积:风积物
火山堆积:火山岩及火山碎屑岩
其它:人工堆积
通常,流水搬运、沉积形成的土如洪、冲积土的工程性质要好于风力搬运、沉积形成的土,也好于湖积和海积土;沉积年代久远的土的工程性质要优于新近形成的土;不同的自然条件下形成的土的性质有较大的差异,各地往往存在一些特殊性土,其性质常常较一般土差。
2)土是相系组合体
土是由三相(固、液、气)或四相(固、液、气、有机质)所组成的体系:
相系之间往往存在复杂的物理—化学作用。因此,土的相系之间质和量的变化是鉴定其工程性质的一个重要依据。
在研究土时,必须对同时存在的三相的质与量以及它们之间的相互作用一并加以研究。
3)土是分散体系
由二相或更多相所构成的体系,其一相或某一些相分散在另一相中,称为分散体系。多相组成的土是分散体系。
根据固相土粒的大小程度,将土划分为:
粗分散体系(>2m)
细分散体系(2~m)
胶体体系(~m)
分子体系(<m)。
分散体系的性质随着分散程度的变化而变化。
研究表明,粗分散体系与细分散体系及胶体体系的差别很大。细分散体系和胶体体系具有许多的共性。因此,一般将细分散体系和胶体体系合并在一起作为土的细分散部分加以研究。
土的细分散体系具有特殊的矿物成分,具有很高的分散性和比表面积,因而具有巨大的表面能。当细分散颗粒与水作用时,在固、液相界面上具有很强的物理—化学活性。土中细分散颗粒含量的增多是形成黏性土工程性质的决定因素。
任何土类具有存在一定的能量,在砂土和黏性土中,其总能量是由内部能量和表面能量之和构成的。内部能量与其土粒体积成正比,而表面能量则与土粒的表面积成正比。
砂土及其它碎屑土的比表面积很小,所以表面能有限,砂土在物理—化学方面,很大程度上是惰性的、不亲水的。
黏性土的比表面积和表面能均很大,因此,具有较大的物理—化学活性和亲水性,表现为极强的黏着性和塑性。