土的工程性质与分类.pptx

土的工程性质与分类;1、物理风化地质构造力；温度变化；冰冻作用；碰撞作用。颗粒大小发生改变，化学成分保持不变。

2、化学风化水解作用；水化作用；氧化作用；溶解作用。矿物化学成分变化，形成次生矿物。

3、生物风化植物根分泌有机酸；遗体腐烂；微生物作用；动植物或人类活动的影响。

不同的风化作用形成不同性质的土：

1、物理风化-生成巨粒土，如块石、粗粒土、砾石、砂土，这种土呈松散状态，总称无粘性土；

2、化学风化-生成细粒土，具有粘结力，如粘土与粉质粘土，总称为粘性土；

3、生物风化--生成粗粒土；;土的形成：地质历史的产物，是地球表面的整体岩石在大气中经受自然力和自然环境的长期风化作用形成。

土是岩石风化（物理、化学、生物风化）作用后，再经其他各种外力作用（如搬运、沉积）的产物。

反向过程：土经过很长的地质年代，发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化，最终又可形成岩石。

循环演变：岩石?土?岩石?土……。重复进行。

地质概念：

第四纪地质：（1）更新世：1.3万年到71万年

（2）全新世：小于0.25万年到1.3万年。

新近代沉积土：有人类文化期以来沉积的土。;二、土的结构与构造;③絮状结构（二级蜂窝结构）-是指那些粒径极细的粘土颗粒(粒径小于0.005mm)在水中长期悬浮，这种土粒在水中运动，相互碰撞而吸引逐渐形成小链环状的土集粒，质量增大而下沉，当一个小链环碰到另一小链环时相互吸引，不断扩大形成大链环，称为絮状结构。因小链环中已有孔隙，大链环中又有更大的孔隙，形象地称为二级蜂窝结构。;（3）工程性质

①单粒结构（粗粒土）

由于土粒排列紧密，强度大，压缩性小，是良好的天然地基。

当土粒沉积速度快，如洪水冲积形成的砂层和砾石层，往往形成疏松的单粒结构，由于土孔隙大，土粒骨架不稳定，当受到动力荷载或其它外力作用时，土粒容易移动而趋于紧密，同时产生很大的变形。因此，未经处理的这种土层，一般不宜作建筑物的地基。

如果饱和疏松的土是由细砂粒或粉砂粒所组成，在强烈的振动作用下，土的结构会突然破坏变成流??状态，引起所谓砂土“液化”现象，在地震区将会引起震害。;;（1）定义-同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。反映了物质成分和颗粒大小等相近的各部分土层之间的相互联系特点。

（2）种类-土的构造常见的有下列几种：

①层状构造-土层由不同的颜色或不同的粒径的土组成层理，一层一层互相平行，为细粒土的一个重要特征。

②分散构造-土层中土粒分布均匀，性质相近，如砂与卵石层为分散构造。

③结核状构造-在细粒土中混有粗颗粒或各种结核，如含礓石的粉质粘土、含砾石的冰碛粘土等，均属结核状构造。

④裂隙状构造-土体中有很多不连续的小裂隙，某些硬塑或坚硬状态的粘土为此种构造。;（3）工程性质

分散构造的工程性质最好；

结核状构造工程性质的好坏取决于细粒土部分；

裂隙状构造中，裂隙破坏了土的整体性，使强度降低，渗透性增大，工程性质差。;1、压缩性高反映材料压缩性高低的指标弹性模量（土称变形模量）。

钢筋E1＝21万MPa

C20混凝土E2=2.6万MPa

卵石E3=（40～50）MPa

饱和细砂E4＝（8～16）MPa

可知：E1≥4200E3，E2≥1600E4

2、强度低土的强度特指抗剪强度。

3、透水性大

上述三个工程特性与建筑工程设计和施工关系密切，需高度重视。;各类土的生成条件不同，其工程特性往往相差悬殊。

1、搬运、沉积条件

通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土；

2、沉积年代

通常土的沉积年代越长，土的工程性质越好。

3、沉积的自然地理环境

我国地域辽阔，地形高低、气候冷热、雨量多少各地相差悬殊，自然地理环境不同所生成的土的工程性质差异也很大。;土的三相组成是指土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成。

土中的固体矿物构成土的骨架，骨架之间贯穿着大量孔隙，孔隙中充填着液体水和空气。

土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三相比例指标表示，土的三相比例随着环境的变化而发生相应的变化。

如天气的晴雨、季节变化、温度高低、地下水的升降，以及建筑物荷重作用等等，都会引起土的三相之间的比例产生变化。;土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异：

固体＋气体(液体＝0)为干土，干粘土呈坚硬状态，干砂呈松散状态；

固体＋液体＋气体为湿土，湿粘土多为可塑状态；

固体＋液体(气体＝0)为饱和土，饱和粉细砂或粉土遇强烈地震，可能产生液化，而使工程遭受破坏；饱和粘土地基受建筑荷载作用发生沉降需几十年才能稳定。

可见，研究土的各项工程性质，首先需从最基本的、