2.1土的组成

§ 1土的组成
二. 搬运与沉积 母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小
颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物
残积土
无搬运
颗粒表面粗糙 土
多棱角
质
粗细不均
较
无层理
好
运积土
有搬运
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风化所形成的土颗粒，受自然力的作用 搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物
土的组成
2. 搬运与沉积
运积土
有搬运
重力: 坡积土 土粒粗细不同，性质不均匀
把粒径相差上千倍的粗粒都表示出来，尤其 能把占总重量少，但对土的性质可能有重要 影响的颗粒部分清楚地表达出来。
表1-2 各粒组成分含量百分比
粒径Dt /mm
0.25~0.10 0.10~0.075 0.075~0.010 0.010~0.005 0.005~0.001
﹤0.001
粒径小于等于Dt 的百分含量P t
洪积土 有分选性，近粗远细
流水:
冲积土 浑圆度分选性明显，土层交迭 湖泊沼泽沉积土 含有机物淤泥，土性差
海相沉积物 颗粒细，表层松软，土性差
冰川: 冰积土 土粒粗细变化较大，性质不均匀
风：风积土 颗粒均匀，层厚而不具层理
土的组成
§2.1.1 土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用
比重计法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来
确定小于某粒径的土粒含量
§1土的组成
§1.1土的三相组成
1.1.1 土的固相
粒径级配
•表述方法 表格法： 累计含量百分比 粒组含量百分比 粒径累计曲线(grain size accumulation curve)
颗粒分析试验曲线
• 粒径累计曲线(grain size accumulation curve) • 试验结果可绘制在半对数纸上。 • 纵坐标：小于某粒径的土粒含量 • 横坐标：使用对数尺度表示土的粒径，可以
﹤0.005
§1土的组成
§1.1土的三相组成
1.1.1 土的固相
•粒组(fraction) 指大小相近的土粒。按粗细进 行分组，将粒径接近的归成一类
•粒组划分标准 人为划定.但要求粒组划分与 粒组的性质变化相适应。
§1土的组成
粒径级配(grain grading)
§1.1土的三相组成
1.1.1 土的固相
重要影响
次要作用
§1土的组成
1.1.1 土的固相
粒径级配
§1.1土的三相组成
矿物成分
颗粒形状
物理状态 力学特性
§1土的组成
§1.1土的三相组成
1.1.1 土的固相
1. 颗粒级配grain grading
各粒径成份在土中占的比例 颗粒大小
影响土性 的主因
§1土的组成
§1.1土的三相组成
1.1.1 土的固相
母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿 物的化学成分，形成新的矿物
物理风化 量变 原生矿物
无粘性土
质变
化学风化
次生矿物
粘性土
生物风化
有机质
动植物的活动
物理风化仅使岩 石产生量的变化
颗粒通常是由一种或几种原生矿物所组 成，它的成分成分与母岩的相同，颗粒 一般较粗，吸附水的能力弱，性质比较 稳，无塑性。
——各粒组的相质量百分数来表示
筛分法： 适用于粒径大于0.075mm的土
水分法：适用于细粒土 (<0.075mm)
依据：Stokes斯托克斯定律：球状的细 颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平 方成正比。
采用比重计法。
比重计法: 又称沉降分析法(settlement analysis method)
原生矿物
土粒的大小 及其组成
岩石
物理分化 化学分化
土
土粒的粒径由粗到细逐渐变化
时，土的性质相应地发生变化
化学风化仅使岩 石产生质的变化
粘土颗粒性质
次生矿物
原生矿物经化学风化生成的新矿物，它 的成分成分与母岩的完全不同。颗粒极 细，性质活泼，有较强的吸附水能力， 具塑性。
化学风化常见的作用如下：
（1）水解作用－原生矿物成分被分解，并与水 进行化学成分的交换，形成新的次生矿物，如正 长石经水解作用后形成高岭石。 （2）水化作用－指水和某种矿物发生化学反应， 形成新的矿物。 （3）氧化作用－指某种矿物与氧结合形成新的 矿物。
粒度granularity 即颗粒大小。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001 《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002
表1-1 粒组划分标准
粒组名称 漂石（块石）粒组 卵石（碎石）粒组
砾石粒组 砂粒粒组 粉粒粒组 粘粒粒组
粒组范围/mm ﹥200
60~200
2~60
0.075~2 0．005~0.075
第2章 第一部分
土的组成
大连民族学院土木工程学院 主讲教师:李新乐
第2.1章 土的组成
对土的特点进行详细解释和定量描述 本章特点: 看起来零散 学习要点: 理清 各节间联系 各节内层次
§1 土的组成
§1.1 土的三相组成
❖ 土的固相：
颗粒组成和矿物质成分
❖ 土的液相 ❖ 土的气体
§1.2土的结构和构造 ❖ 土的结构 ❖ 土的构造
——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示。
•确定方法(analysis method) 筛分法(sieve analysis method)：适用于粗粒
土 (≧0.075 mm) 水分法(settlement analysis method)：适用于
细粒土 (<0.075 mm)
0.075mm相当于 美国ASTM标准 的200号筛，即在 1 in2上有200个 筛孔。
% 8.0 14.4 37.6 11.1 18.9 10.0
作用：确定粒度成分的含量百分比
表1-3 粒度成分的累计含量百分比
粒径Dt /mm
0.25 0.10 0.075 0.010 0.005 0.001
§1土的组成 什么是土 ?
岩石 地球
风化 搬运、沉积
土 地球
土是指：
地球表面不同成因的岩石在大气中经受长期的风 化、搬运和沉积作用而形成的、覆盖在地表上碎 散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。
§1土的组成
一. 风化
岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而 发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎
• 比重计法是利用不同大小的土粒在水中的沉降速 度不同来确定小于某粒径的土粒含量。
• 将一定质量土浸入水中搅拌成悬液，搅拌停止后， 土粒便开始下沉，悬液的浓度随之发生变化。利 用特制的密度计，在不同时刻测悬液浓度的变化。 即可换算出相应的粒径及小于该粒径的土粒质量， 绘出级配曲线。
比重计法： 适用于粒径小于0.075mm的土