土的工程性质与分类
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气态水（水蒸气）
固态水（冰）
(三) 土中气体
土中的气体，主要为空气和水气。但有时 也可能含有较多的二氧化碳、沼气及硫化氢， 这些气体大多因生物化学作用生成。
气体的存在形式：一种是封闭气体，另一
种是游离气体。
三、土的结构、构造
土的工程性质及其变化，除取决于其物质成分外，
在较大程度上还与诸如土的粒间连结性质和强度；层 理特点；裂隙发育程度和方向以及土质的其他均匀性 特征等土体的天然结构和构造因素有关。
单粒结构（散粒结构），单粒结构为砂性 土所特有，对土的工程性质影响主要在于其松 密程度。
集合体结构，也称团聚结构或絮凝结构。 这类结构为粘性土所特有。
单粒结构特点：
1）具有单粒结构的碎石土和砂土，虽然孔隙比较 小，而孔隙大，透水性强，土粒间一般没有内聚力， 但土粒相互依靠支承，内摩擦力大，并且受压力时土 体积变化较小。
Cc = d302/d10 ·d６0 ％的式粒中径d值10，。d60的意义同上，d30为相应累积含量为30
Cc值在1～3之间的土级配较好。Cc值小于1或大于3 的土，累积曲线都明显弯曲（凹面朝下或朝上）而呈 阶梯状，粒度成分不连续，主要由大颗粒和小颗粒组 成，缺少中间颗粒。
7. 土的矿物成分
根据组成土的固体颗粒的矿物成分的性质 及其对土的工程性质影响不同，分为以下四大 类别：
土中不同粒组颗粒的相对含量，称为土的粒 度成分（或称颗粒级配），它以各粒组颗粒的 重量占该土颗粒的总重量的百分数来表示。
2. 土的粒组划分标准：
划分方法不完全一致，一般采用的粒组划
分及各粒组土粒的性质特征见表2-1。
表中根据界限粒径200、20、2、0.075和 0.005mm把土粒分为六大粒组：
土的比表面一般用单位体积所有土粒的总 表面积表示。由于土粒大小不同而造成比表面 数值上的巨大变化，必然导致土的性质的突变。
（2）天然土中不同大小颗粒的组成矿物类 型不同，直接影响土的工程特性。
5. 粒度分析及其成果表示
☆ 土的粒度成分的测定方法：是通过土的 粒度分析（亦称颗粒分析）试验测定的。
对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分 法测定。
漂石（块石）颗粒: d＞200mm;
卵石（碎石）颗粒: 200mm＞d ＞20mm ;
圆砾（角砾）颗粒: 20mm＞d ＞2mm ;
砂粒:
2mm＞d ＞0.075mm;
粉粒:
0.075mm＞d ＞0.005mm;
粘粒:
d＜ 0.005mm 。
3. 各粒组特征的规律：
★ 颗粒愈细小，与水的作用愈强烈。所以， 毛细作用由无到毛细上升高度逐渐增大；
★ 透水性由大到小，甚至不透水；
★ 逐渐由无粘性、无塑性到具有愈大的粘 性和塑性以及吸水膨胀性等一系列特殊性质 （结合水发育的结果）；
★ 在力学性质上，强度逐渐变小，受外力 时，愈易变形。
4.粒度成分对土工程性质影响的实质
（1）组成土的颗粒大小不同，土的比表面 不同，则土粒与水（或气）作用的表面能大小 不同。因此，不同大小颗粒与水（或气）相互 作用的程度，以至含水的种类、性质和数量不 同。
2）再者，由于这类土的透水性强，孔隙水很容易 排出，在荷载作用下压密过程很快。因此，即使原来 比较疏松，当建筑物结构封顶，地基沉降也告完成。
3） 对于具有单粒结构的土体，一般情况（静荷载 作用）下可以不必担心它的强度和变形问题。
(一). 固体颗粒
在土的三相组成物质中，固体颗粒（以下 简称土粒）是土的最主要的物质成分。
土的工程性质主要取决于组成土的土粒的 大小和矿物类型，即土的粒度成分和矿物成分。
1. 基本概念
粒径（度）：
颗粒大小以直径（单位为mБайду номын сангаас）计，称为粒 径（或粒度）。
粒组：
界于一定粒径范围的土粒，称为粒组.
粒度成分（或称颗粒级配）：
限定粒径d６0：
当小于某粒径的土粒重量累计百分数为60 ％时，该粒径称为限定粒径d６0。
不均匀系数Cu：
均匀d系６0数与Cd1u0：之比值反映颗粒级配的不均匀程度称为不 Cu= d６0/d10
是不工均程匀上的把，C即u＜级5配的良上好看的作。是均匀的；Cu＞10的土则
曲率系数（Cc）：
用于来说明累积曲线的弯曲情况，从而分析评述土 粒度成分的组合特征：
一、概述
土的定义：
是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的 大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬 运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。
土的物质组成：
包括作为上骨架的固体矿物颗粒、孔隙中 的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗 料（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所 组成的三相体系。
二、土的组成
粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒难以筛分， 一般可以根据土粒在水中匀速下沉时的速度与 粒径的理论关系，用比重计法或移液管法（见 土工试验有关书籍）测得颗粒级配。
☆ 颗粒分析试验成果表示：可以绘制如图 所示的颗粒级配累积曲线。
6.表征土粒特征的概念
有效粒径d10：
小于某粒径的土粒重量累计百分数为10％ 时，相应的粒径称为有效粒径d10。
（1）水分子H2O是强极性分子. （2）土中水是水溶液。
（3）土中水溶液与土颗粒表面及气体有着 复杂的相互作用。
土中水的分类： 按土中水所呈现的性质差异及其对土的影
响性质与程度，可将土中水分为结合水和非结 合水两大类：
结合水（土粒表面结合水）: 强结合水（吸着水）
弱结合水（薄膜水） 非结合水:
液态水: 毛细水（实为半结合水） 重力水（自由水）
（1）原生矿物； （2）不溶于水的次生矿物（以粘土矿物和 硅、铝氧化物为主）； （3）可溶盐类及易分解的矿物； （4）有机质。
(二) 土中水
在自然条件下，土中总是含水的。在一般 粘性土，特别是饱和软粘性土，土中水的体积 常占据整个土体相当大的比例（一般为50％～ 60％，甚至高达80%）。
研究土中水，必须明确有关土中水的如下 概念：
（一） 土的结构
1. 土的结构：是指土颗粒本身的特点和颗粒间相 互关系的综合特征，具体来说是指：
（1）土颗粒本身的特点：土颗粒大小、形状和磨圆 度及表面性质（粗糙度）等。
（2）土颗粒之间的相互关系特点：粒间排列及其连 结性质。
2. 土的结构类型： 两大基本类型：单粒（散粒）结构和集合 体（团聚）结构。
固态水（冰）
(三) 土中气体
土中的气体，主要为空气和水气。但有时 也可能含有较多的二氧化碳、沼气及硫化氢， 这些气体大多因生物化学作用生成。
气体的存在形式：一种是封闭气体，另一
种是游离气体。
三、土的结构、构造
土的工程性质及其变化，除取决于其物质成分外，
在较大程度上还与诸如土的粒间连结性质和强度；层 理特点；裂隙发育程度和方向以及土质的其他均匀性 特征等土体的天然结构和构造因素有关。
单粒结构（散粒结构），单粒结构为砂性 土所特有，对土的工程性质影响主要在于其松 密程度。
集合体结构，也称团聚结构或絮凝结构。 这类结构为粘性土所特有。
单粒结构特点：
1）具有单粒结构的碎石土和砂土，虽然孔隙比较 小，而孔隙大，透水性强，土粒间一般没有内聚力， 但土粒相互依靠支承，内摩擦力大，并且受压力时土 体积变化较小。
Cc = d302/d10 ·d６0 ％的式粒中径d值10，。d60的意义同上，d30为相应累积含量为30
Cc值在1～3之间的土级配较好。Cc值小于1或大于3 的土，累积曲线都明显弯曲（凹面朝下或朝上）而呈 阶梯状，粒度成分不连续，主要由大颗粒和小颗粒组 成，缺少中间颗粒。
7. 土的矿物成分
根据组成土的固体颗粒的矿物成分的性质 及其对土的工程性质影响不同，分为以下四大 类别：
土中不同粒组颗粒的相对含量，称为土的粒 度成分（或称颗粒级配），它以各粒组颗粒的 重量占该土颗粒的总重量的百分数来表示。
2. 土的粒组划分标准：
划分方法不完全一致，一般采用的粒组划
分及各粒组土粒的性质特征见表2-1。
表中根据界限粒径200、20、2、0.075和 0.005mm把土粒分为六大粒组：
土的比表面一般用单位体积所有土粒的总 表面积表示。由于土粒大小不同而造成比表面 数值上的巨大变化，必然导致土的性质的突变。
（2）天然土中不同大小颗粒的组成矿物类 型不同，直接影响土的工程特性。
5. 粒度分析及其成果表示
☆ 土的粒度成分的测定方法：是通过土的 粒度分析（亦称颗粒分析）试验测定的。
对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分 法测定。
漂石（块石）颗粒: d＞200mm;
卵石（碎石）颗粒: 200mm＞d ＞20mm ;
圆砾（角砾）颗粒: 20mm＞d ＞2mm ;
砂粒:
2mm＞d ＞0.075mm;
粉粒:
0.075mm＞d ＞0.005mm;
粘粒:
d＜ 0.005mm 。
3. 各粒组特征的规律：
★ 颗粒愈细小，与水的作用愈强烈。所以， 毛细作用由无到毛细上升高度逐渐增大；
★ 透水性由大到小，甚至不透水；
★ 逐渐由无粘性、无塑性到具有愈大的粘 性和塑性以及吸水膨胀性等一系列特殊性质 （结合水发育的结果）；
★ 在力学性质上，强度逐渐变小，受外力 时，愈易变形。
4.粒度成分对土工程性质影响的实质
（1）组成土的颗粒大小不同，土的比表面 不同，则土粒与水（或气）作用的表面能大小 不同。因此，不同大小颗粒与水（或气）相互 作用的程度，以至含水的种类、性质和数量不 同。
2）再者，由于这类土的透水性强，孔隙水很容易 排出，在荷载作用下压密过程很快。因此，即使原来 比较疏松，当建筑物结构封顶，地基沉降也告完成。
3） 对于具有单粒结构的土体，一般情况（静荷载 作用）下可以不必担心它的强度和变形问题。
(一). 固体颗粒
在土的三相组成物质中，固体颗粒（以下 简称土粒）是土的最主要的物质成分。
土的工程性质主要取决于组成土的土粒的 大小和矿物类型，即土的粒度成分和矿物成分。
1. 基本概念
粒径（度）：
颗粒大小以直径（单位为mБайду номын сангаас）计，称为粒 径（或粒度）。
粒组：
界于一定粒径范围的土粒，称为粒组.
粒度成分（或称颗粒级配）：
限定粒径d６0：
当小于某粒径的土粒重量累计百分数为60 ％时，该粒径称为限定粒径d６0。
不均匀系数Cu：
均匀d系６0数与Cd1u0：之比值反映颗粒级配的不均匀程度称为不 Cu= d６0/d10
是不工均程匀上的把，C即u＜级5配的良上好看的作。是均匀的；Cu＞10的土则
曲率系数（Cc）：
用于来说明累积曲线的弯曲情况，从而分析评述土 粒度成分的组合特征：
一、概述
土的定义：
是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的 大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬 运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。
土的物质组成：
包括作为上骨架的固体矿物颗粒、孔隙中 的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗 料（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所 组成的三相体系。
二、土的组成
粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒难以筛分， 一般可以根据土粒在水中匀速下沉时的速度与 粒径的理论关系，用比重计法或移液管法（见 土工试验有关书籍）测得颗粒级配。
☆ 颗粒分析试验成果表示：可以绘制如图 所示的颗粒级配累积曲线。
6.表征土粒特征的概念
有效粒径d10：
小于某粒径的土粒重量累计百分数为10％ 时，相应的粒径称为有效粒径d10。
（1）水分子H2O是强极性分子. （2）土中水是水溶液。
（3）土中水溶液与土颗粒表面及气体有着 复杂的相互作用。
土中水的分类： 按土中水所呈现的性质差异及其对土的影
响性质与程度，可将土中水分为结合水和非结 合水两大类：
结合水（土粒表面结合水）: 强结合水（吸着水）
弱结合水（薄膜水） 非结合水:
液态水: 毛细水（实为半结合水） 重力水（自由水）
（1）原生矿物； （2）不溶于水的次生矿物（以粘土矿物和 硅、铝氧化物为主）； （3）可溶盐类及易分解的矿物； （4）有机质。
(二) 土中水
在自然条件下，土中总是含水的。在一般 粘性土，特别是饱和软粘性土，土中水的体积 常占据整个土体相当大的比例（一般为50％～ 60％，甚至高达80%）。
研究土中水，必须明确有关土中水的如下 概念：
（一） 土的结构
1. 土的结构：是指土颗粒本身的特点和颗粒间相 互关系的综合特征，具体来说是指：
（1）土颗粒本身的特点：土颗粒大小、形状和磨圆 度及表面性质（粗糙度）等。
（2）土颗粒之间的相互关系特点：粒间排列及其连 结性质。
2. 土的结构类型： 两大基本类型：单粒（散粒）结构和集合 体（团聚）结构。