土的组成与构造.

2.2 土中水和气
（1）土中水的存在形态
气态水重力水 自由水 Nhomakorabea土中水 液态水
结合水
毛细水 强结合水 弱结合水
固态水(内部结晶水、结合水)
图2.6 土颗粒吸附水示意图
基本概念


固态水－又称矿物内部结晶水或内部结合水，是指存在于 土颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水。 结合水－指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。 这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压，使水分子和 土粒表面牢固地粘结在一起。结合水分为强结合水和弱结 合水两种。 自由水－存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。它 的性质与普通水一样，能够传递静水压力，冰点为0℃， 有溶解盐类的能力。 自由水按所受作用力的不同，又可分为重力水和毛细 水两种。
直接 透水性很大，压缩性极小， 测定 颗粒间无粘结，无毛细性。 筛 分 法 静水 透水性小，压缩性中等， 沉降 毛细上升高度大，微粘性。 原理 透水性极弱，压缩性变化 大，具粘性和可塑性。 透水性大，压缩性小，无 粘性，有一定毛细性。
砂 粒
粗砂
中砂 细砂 粉粒 粘粒
0.5<d≤2
0.25<d≤0.5 0.05<d≤0.25 0.005<d≤0.075 d≤0.005
基础：将结构承受的各种作用传递到地基
上的结构组成部分。基础依据埋置深度不 同划分为浅基础、深基础。
地基：为支承基础的土体或岩体。在结构
物基础底面下，承受由基础传来的荷载， 受建筑物影响的那部分地层。地基分为天 然地基、人工地基。
地基与基础示意图（二）
二、土的三相组成及土的结构
2.1 土的固体颗粒（固相） 2.2 土中水和气 2.3 土的结构与构造
（1）土颗粒的矿物成分
固体颗粒构成土的骨架，其大小和形状、矿物成分及其 组成情况是决定土物理力学性质的重要因素。 土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受的风化作 用、搬运及沉积作用。 土的固体颗粒物质成分有两大类： ①原生矿物。指物理风化产生的粗颗粒矿物，具有原来岩 石的矿物成分。常见的有长石、石英、云母等。 ②次生矿物。系原生矿物经化学风化作用后而形成新的矿 物。它们颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。
图2.5 土的颗粒级配曲线
（续）
②计算土的不均匀系数Cu和曲率系数Cc，来反映土颗粒级 配的不均匀程度。可以定量说明问题。
d 60 Cu d10
式中:
(d 30 ) 2 Cc d10 d 60
d60—颗粒含量小于60％的粒径； d10—颗粒含量小于10％的粒径； d30—颗粒含量小于30％的粒径；
（2）土颗粒粒组
土粒的大小称为粒度。 工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一
组，称为粒组。
表 格 法 表 示 的 粒 组 划 分
粒组 统称 巨 粒 粗粒
粒组名称
粒径d范围（mm） 分析 方法 d>200 20<d≤200 10<d≤20 2<d≤10
主
要 特
征
漂石（块石）粒 卵石（碎石）粒 砾 粒 粗砾 细砾
土的组成与构造
土随着生成环境、物质成分、形成年代的不 同，工程特性也复杂多变。生成不同性质的土体， 如软土、黄土、填土等。因此在建筑物设计前， 必须充分了解、研究建筑场地土(岩)层的工程地 质条件并作出正确的评价。 由于土是以矿物颗粒组成骨架的松散颗粒集 合体（松散体介质），必须通过专门的土工试验 技术进行研究。
一、绪 论
1、基本概念
土—矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。 岩石 地球
形成过程 形成条件
风 化 搬运、沉积
影响 物理力学性质
土
地球
2.1 土的固体颗粒（固相－骨架）
水（液态、固态） 土的三相 气体 固体颗粒（骨架） 土骨架间布满相互贯通的孔隙， 这些孔隙有时完全被水充满，称为 饱和土。有时一部分被水占据，另 一部分被气体占据，称为非饱和土 ；有时也可能完全充满气体，称为 图2.1 土的三相组成示意图 干土。
基本概念


重力水－存在于地下水位以下、 土颗粒电分子引力范围以外的水， 因为在本身重力作用下运动，故 称为重力水。 毛细水－受到水与空气交界面处 表面张力的作用、存在于地下水 位以上的透水层中自由水（图 2.7所示）。 土的毛细现象是指土中水在 表面张力作用下，沿着细的孔隙 向上及向其他方向移动的现象。
筛分法
200g P % 95 87 78 66 55 36
10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1
10 16 18 24 22 38 72
筛分法原理图
筛分法就是用一套标准 筛子如孔直径(mm)：20、 10、5.0、2.0、l.0、0.5、 0.25、0.1、0.075， 将烘干且分散了的有代 表性的试样倒入标准筛 内摇振，然后分别称出 留在各筛子上的土重， 并计算出各粒组的相对 含量，即得土的颗粒级 配。
细粒
巨大的漂石
卵石
碎 石
粗 砂
细 砂
粘 土
（3）土的颗粒级配
颗粒级配：土中各粒组的相对含量，以各粒组重量与土粒 总重量比值的百分数表示。 要了解天然土颗粒的组成情况，不仅要了解土颗粒的大 小，而且要了解各种颗粒所占的比例。因为在自然界很难遇 到单一粒组所组成的土，绝大多数都是由几种粒组混合组成。 颗粒级配的表示方法：土的颗粒级配曲线（图2.5）。 颗粒级配好坏的评定方法： ①颗粒级配曲线形态直观判断：曲线平缓表示粒径大小相 差悬殊，颗粒不均匀，级配良好（如图2.5曲线B）；反之， 则颗粒均匀，级配不良（图2.5曲线A、C）。
（续）
不均匀系数Cu 反映了大小不同粒组的分布情况， 曲率系数Cc 描述了级配曲线分布的整体形态：当 Cu≥ 5且Cc=1～3 时，级配良好；反之，级配不良。
（4）颗粒分析试验
颗粒分析试验：确定土中各个粒组相对含量的方法。 ①筛分法。适用于粒径大于0.1mm的粗粒土。用一套标 准筛（筛子孔径分别为60、40、20、10、7、5、2、1、0.5、 0.25、0.1、0.075mm），将分散了的有代表性的试样倒入标 准筛内摇振，然后分别称出留在各筛子上的土重，并计算出 各粒组的相对含量，即得土的颗粒级配。 ②密度计法和移液管法。适用于粒径小于0.1mm的细粒土。