土力學(xué)-土的三相組成資料課件

第二章土的三相組成土是由固體相、液體相、氣體相組成的三相體系。固體相指土中的礦物顆粒，簡稱土粒。它構(gòu)成土的骨架，稱為土骨架。液體相由水溶液組成，可分為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水等。氣體相由空氣和其它氣體構(gòu)成。土粒的大小、相關(guān)礦物成分以及大小搭配情況對土的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯影響第二章土的三相組成土是由固體相、液體相、氣體相組成的三相1目錄第一節(jié)土的顆粒級配第二節(jié)土的礦物成分第三節(jié)土中的水第四節(jié)土的結(jié)構(gòu)目錄第一節(jié)土的顆粒級配2第一節(jié)土的顆粒級配一、粒組的劃分自然界中土一般都是由大小不等的土?；旌隙M成的，也就是不同大小的土顆粒按不同的比例搭配關(guān)系構(gòu)成某一類土，比例搭配（級配）不一樣，則土的性質(zhì)各異。土粒的大小通常以粒徑表示，以mm為單位。土粒按粒徑大小分為若干組別，稱為粒組。粒組就是一定的粒徑區(qū)段，以毫米表示。

第一節(jié)土的顆粒級配一、粒組的劃分3粒組的劃分的原則符合粒徑變化所引起的質(zhì)的變化規(guī)律，即每個粒組的成分與性質(zhì)無質(zhì)的變化，具相同或相似的成分與性質(zhì)；與粒組的分析技術(shù)條件相適應(yīng)，即不同大小的土?？刹捎貌煌倪m用方法進(jìn)行分析；粒組界限值力求服從簡單的數(shù)學(xué)規(guī)律。200、20、2、1/20、1/200mm粒組的劃分的原則200、20、2、1/20、1/200mm4表2-1土的粒組劃分方案

粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨粒漂石（塊石）粒d>200直接測定透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細(xì)性。卵石（碎石）粒60<d≤200粗粒礫粒粗礫20<d≤60篩

分

法透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細(xì)性。細(xì)礫2<d≤20砂粒粗砂0.5<d≤2中砂0.25<d≤0.5細(xì)砂0.075<d≤0.25細(xì)粒粉粒0.005<d≤0.075靜水沉降原理透水性小，壓縮性中等，毛細(xì)上升高度大，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。表2-1土的粒組劃分方案粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（m5粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨粒組d>60直接測定透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細(xì)性。粗粒組礫粒組2<d≤60篩分法透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細(xì)性。砂粒組0.075<d≤2細(xì)粒組粉粒0.005<d≤0.075靜水沉降原理透水性小，壓縮性中等，毛細(xì)上升高度大，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨6二、顆粒級配的測定土的顆粒級配是指土中各粒組的相對百分含量，通常用各粒組占土?？傎|(zhì)量（干土質(zhì)量）的百分?jǐn)?shù)表示，也稱為土的粒度成分。粗粒土指以礫石和砂粒為主的土。細(xì)粒土指以粉粒、粘粒和膠粒為主的土。篩分法（適用于礫石類和粗粒土，d>0.075mm）靜水沉降分析法（適用于細(xì)粒土，d<0.075mm）（虹吸比重瓶法、移液管法、比重計法）三、二、顆粒級配的測定土的顆粒級配是指土中各粒組的相對百分含量，7篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事8靜水沉降分析原理：Stokes公式式中：V—土粒的沉降速度，cm/s；d—土粒直徑，mm；（等效直徑）ρs—土粒密度，g/cm3；ρw—水的比重，g/cm3；η—水的動力粘滯系數(shù)，10-6kPa?s；g—重力加速度，cm/s2“等效直徑”是指土粒沉降速度與某一粒徑的球形顆粒的沉降速度相等，那么這球形顆粒的直徑即為該土粒的直徑。靜水沉降分析原理：Stokes公式式中：V—土粒的沉降速度9比重計法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量比重計法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒10三、顆粒級配的表示方法表格法是將分析資料(各粒組的百分含量或小于某粒徑的累積百分含量)填在已制好的表格內(nèi)。表2-2顆粒分析成果表土樣編號粒組（mm）百分含量>22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.005<0.005128101520101721040251510351020152030表2-3顆粒分析成果表土樣編號小于某粒徑（mm）累積百分含量>2<2<0.5<0.25<0.075<0.0051287262472717三、顆粒級配的表示方法表格法是將分析資料(各粒組的百分含量或11顆粒級配累積曲線（圖解法）橫坐標(biāo)采用對數(shù)坐標(biāo)，表示土顆粒直徑，單位mm；縱坐標(biāo)為小于某粒徑土的累積含量，用百分比表示。土的粗細(xì)常用平均粒徑（mm）d50表示，d50指土中大于或小于此粒徑的土粒含量均占50。顆粒級配累積曲線（圖解法）12顆粒級配累積曲線土樣編號小于某粒徑（mm）累積百分含量>2<2<0.5<0.25<0.075<0.00512872624727170.0010.0050.010.11顆粒級配累積曲線土樣編號小于某粒徑（mm）累積百分含量>2<13特征粒徑d10—有效粒徑（de）；d50—平均粒徑；d30、d60—限制粒徑。顆粒級配累積曲線特征粒徑顆粒級配累積曲線14土的不均勻系數(shù)CuCu=d60/d10Cu<5的土視為級配不良的均粒土，而Cu>5的土稱為級配良好的非均粒土。土的曲率系數(shù)CcCc=1~3時，為級配連續(xù)；Cc<1或Cc>3時，級配不連續(xù)。土的不均勻系數(shù)Cu15四、土按顆粒級配的分類粗粒土：土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量超過全部質(zhì)量的50%。細(xì)粒土：土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量小于全部質(zhì)量的50%?！稁r土工程勘察規(guī)范》中的分類法：將粒徑>2mm的質(zhì)量超過50%的稱為碎石土；將粒徑＞2mm的質(zhì)量小于50％而大于0.075mm的質(zhì)量超過50%的稱為砂土；將大于0.075mm的質(zhì)量小于50%的定為粉土或粘性土。碎石土、砂土和粉土又稱為無粘性土。四、土按顆粒級配的分類粗粒土：土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量16四、土按顆粒級配的分類四、土按顆粒級配的分類17土的礦物成分原生礦物次生礦物有機(jī)質(zhì)粘土礦物無定形氧化物膠體可溶鹽第二節(jié)土的礦物成分一、土中礦物類型及特性礦物成分取決于母巖的礦物成分和風(fēng)化作用土的礦物成分原生礦物次生礦物有機(jī)質(zhì)粘土礦物無定形氧化物膠體可18原生礦物原生礦物是巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎但成分沒有發(fā)生變化的礦物碎屑。例：石英、云母、長石等原生礦物顆粒一般都較粗大，它們主要存在于卵、礫、砂、粉各粒組中。特征：礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的土具有無粘性、透水性較大、壓縮性較低的特點巖石物理風(fēng)化巖石破碎化學(xué)成分不改變原生礦物原生礦物原生礦物是巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎但成分沒有發(fā)生變化的礦物19次生礦物化學(xué)風(fēng)化成分改變?nèi)転V帶走、沉積殘留部分原生礦物可溶性次生礦物不可溶性次生礦物次生礦物是原生礦物在一定氣候條件下經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用，使其進(jìn)一步分解而形成一些顆粒更細(xì)小的新礦物?？扇苄源紊V物又叫水溶鹽，常見的有石鹽、石膏等。不可溶性次生礦物又有次生二氧化硅、倍伴氧化物和粘土礦物。特征：不同的次生礦物性質(zhì)各異。無定形氧化物膠體次生礦物化學(xué)成分改變?nèi)転V帶走、沉積殘留部分原生礦物可溶性不20粘土礦物是主要的次生礦物，是組成粘粒的主要礦物成分。粘土礦物的結(jié)晶格架由鋁氧八面體和硅氧四面體兩個基本單位組成。硅氧四面體是硅片的基本單元，其化學(xué)式為[SiO4]鋁—氧八面體是鋁片的基本單元，其化學(xué)式為[Al2(OH)6-粘土礦物粘土礦物是主要的次生礦物，是組成粘粒的主要礦物成分。粘土礦物21粘土礦物的類型與性質(zhì)高嶺石晶層之間連結(jié)牢固，水不能自由滲入，故其親水性差，可塑性低，脹縮性弱；蒙脫石則反之，晶胞之間連結(jié)微弱，活動自由，親水性強(qiáng)，脹縮性亦強(qiáng)；伊利石（水云母）的性質(zhì)介于二者之間。粘土礦物中分布較廣且對土性質(zhì)影響較大的是蒙脫石、高嶺石和伊利石(或水云母)三種。粘土礦物的類型與性質(zhì)高嶺石晶層之間連結(jié)牢固，水不能自由滲入，22由微生物分解動植物殘骸形成，分為有機(jī)殘余物（泥炭）和腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)含量在1.5%~2%以上稱為淤泥類土，壓縮性極高，強(qiáng)度很低。有機(jī)質(zhì)含量〉5%的土稱為有機(jī)質(zhì)土。有機(jī)質(zhì)（了解）由微生物分解動植物殘骸形成，分為有機(jī)殘余物（泥炭）和腐殖質(zhì)23二、礦物成分與粒組之間的關(guān)系粒徑大于0.075mm的各粒組，均由原生礦物所構(gòu)成，其中漂石粒、卵石粒、礫粒，其粒徑往往大于礦物顆粒，多數(shù)是由母巖碎屑構(gòu)成，一般具有的多礦物結(jié)構(gòu)，砂粒與原生礦物顆粒大小近似，往往是由單礦物組成，以石英最為常見。粉粒組由原生礦物與次生礦物混合組成，其中以石英為主，其次為高嶺石及難溶鹽。粘粒組主要由不可溶性次生礦物與腐植質(zhì)組成，有時也含難溶鹽，其中粘土礦物是最常見的礦物。二、礦物成分與粒組之間的關(guān)系粒徑大于0.075mm的各粒組，24第三節(jié)土中的水一、土中水的類型與特性土中的水礦物成分水結(jié)合水重力水毛細(xì)水結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水、沸石水孔隙水自由水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水第三節(jié)土中的水一、土中水的類型與特性土中的水礦物成分水結(jié)25二、土粒與水的相互作用1、土粒的比表面積定義單位質(zhì)量或單位體積土顆粒所擁有的表面積稱為比表面積。即二、土粒與水的相互作用1、土粒的比表面積262、粘粒的帶電性質(zhì)土中的粘土顆粒在電場中向陽極泳動的現(xiàn)象稱為電泳。而土中的液體滲向陰極，稱為電滲。這兩種現(xiàn)象是同時發(fā)生的，稱為電動現(xiàn)象。粘粒表面產(chǎn)生電荷的原因：1、選擇性吸附；2、表面分子的離解；3、同晶替換2、粘粒的帶電性質(zhì)土中的粘土顆粒在電場中向陽極泳動的現(xiàn)象稱為273、粘粒雙電層顆粒表面的負(fù)電荷構(gòu)成電場的內(nèi)層（決定電位層）。水中被吸引在顆粒表面的陽離子和定向排列的水分子構(gòu)成電場的外層（反離子層）。合稱雙電層。3、粘粒雙電層顆粒表面的負(fù)電荷構(gòu)成電場的內(nèi)層（決定電位層）。28受顆粒表面電場作用力吸引而包圍在顆粒周圍，不傳遞靜水壓力不能任意流動的水，稱為結(jié)合水。從水分子的角度講，雙電層的外層就是結(jié)合水層。結(jié)合水弱結(jié)合水（擴(kuò)散層）：是一種粘滯水膜，是粘性土在一定含水量范圍內(nèi)具可塑性的原因強(qiáng)結(jié)合水（固定層）：性質(zhì)接近于固體，具蠕變性，略高于100℃可蒸發(fā)反離子層受顆粒表面電場作用力吸引而包圍在顆粒周圍，不傳遞靜水壓力不能29第四節(jié)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)是指組成土的土粒大小、形狀、表面特征，土粒間的連結(jié)關(guān)系和土粒的排列情況，其中包括顆?；蚣象w間的距離、孔隙大小及其分布特點。一、土粒間的連結(jié)關(guān)系1．接觸連結(jié)，是指顆粒之間的直接接觸，接觸點上的連結(jié)強(qiáng)度主要來源于外加壓力所帶來的有效接觸壓力。這種連結(jié)方式在砂土、粉土中或近代沉積土中普遍存在。2．膠結(jié)連結(jié)，是指顆粒之間存在著許多膠結(jié)物質(zhì)，將顆粒膠結(jié)連結(jié)在一起。3．結(jié)合水連結(jié)，是指通過結(jié)合水膜而將相鄰?fù)亮＿B結(jié)起來的連結(jié)形式，又叫水膠連結(jié)，這種連結(jié)在一般粘性土中普遍存在。4．冰連結(jié)第四節(jié)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)是指組成土的土粒大小、形狀、表面特30二、土的結(jié)構(gòu)類型（一）巨粒土與粗粒土的結(jié)構(gòu)類型粗粒土的結(jié)構(gòu)主要為單粒結(jié)構(gòu)。根據(jù)顆粒間的排列接觸關(guān)系可分為松散結(jié)構(gòu)和密實結(jié)構(gòu)。密實狀態(tài)疏松狀態(tài)在成土過程中所形成的土粒的空間排列及其聯(lián)結(jié)形式，與組成土的顆粒大小、顆粒形狀、礦物成分和沉積條件有關(guān)

二、土的結(jié)構(gòu)類型（一）巨粒土與粗粒土的結(jié)構(gòu)類型密實狀態(tài)疏松狀31（二）細(xì)粒土的結(jié)構(gòu)類型細(xì)粒土顆粒細(xì)小，細(xì)粒土一般為團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。蜂窩結(jié)構(gòu)：顆粒間點與點接觸，由于彼此之間引力大于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位,很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)

絮狀結(jié)構(gòu)：細(xì)微粘粒大都呈針狀或片狀，質(zhì)量極輕，在水中處于懸浮狀態(tài)。當(dāng)懸液介質(zhì)發(fā)生變化時，土粒表面的弱結(jié)合水厚度減薄，粘?；ハ嘟咏?，凝聚成絮狀物下沉，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)

蜂窩結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)（二）細(xì)粒土的結(jié)構(gòu)類型細(xì)粒土顆粒細(xì)小，細(xì)粒土一般為團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。32三、粘性土的靈敏度和觸變性土的靈敏度：以同一種土的原狀土強(qiáng)度與經(jīng)過重塑（含水量不變、土的結(jié)構(gòu)徹底破壞）后的強(qiáng)度之比。土的觸變性：當(dāng)擾動停止后，飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度隨時間而逐漸增大的性質(zhì)。三、粘性土的靈敏度和觸變性土的靈敏度：以同一種土的原狀土強(qiáng)度33思考題1.何謂土粒粒組？粒組劃分的原則是什么？2.巖土工程勘察規(guī)范如何劃分砂粒粒組與粉粒粒組？3.什么是土的粒度成分（顆粒級配），工程中如何表示粒度成分？4.土的礦物成分種類包括什么？5.常見的粘土礦物有那些？它們的性質(zhì)如何？6.礦物成分與粒組的關(guān)系？7.雙電層的含義與結(jié)構(gòu)?8.粘粒表面哪一層水膜對土的工程性質(zhì)影響最大，為什么？思考題1.何謂土粒粒組？粒組劃分的原則是什么？34第二章土的三相組成土是由固體相、液體相、氣體相組成的三相體系。固體相指土中的礦物顆粒，簡稱土粒。它構(gòu)成土的骨架，稱為土骨架。液體相由水溶液組成，可分為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水等。氣體相由空氣和其它氣體構(gòu)成。土粒的大小、相關(guān)礦物成分以及大小搭配情況對土的物理力學(xué)性質(zhì)有明顯影響第二章土的三相組成土是由固體相、液體相、氣體相組成的三相35目錄第一節(jié)土的顆粒級配第二節(jié)土的礦物成分第三節(jié)土中的水第四節(jié)土的結(jié)構(gòu)目錄第一節(jié)土的顆粒級配36第一節(jié)土的顆粒級配一、粒組的劃分自然界中土一般都是由大小不等的土?；旌隙M成的，也就是不同大小的土顆粒按不同的比例搭配關(guān)系構(gòu)成某一類土，比例搭配（級配）不一樣，則土的性質(zhì)各異。土粒的大小通常以粒徑表示，以mm為單位。土粒按粒徑大小分為若干組別，稱為粒組。粒組就是一定的粒徑區(qū)段，以毫米表示。

第一節(jié)土的顆粒級配一、粒組的劃分37粒組的劃分的原則符合粒徑變化所引起的質(zhì)的變化規(guī)律，即每個粒組的成分與性質(zhì)無質(zhì)的變化，具相同或相似的成分與性質(zhì)；與粒組的分析技術(shù)條件相適應(yīng)，即不同大小的土?？刹捎貌煌倪m用方法進(jìn)行分析；粒組界限值力求服從簡單的數(shù)學(xué)規(guī)律。200、20、2、1/20、1/200mm粒組的劃分的原則200、20、2、1/20、1/200mm38表2-1土的粒組劃分方案

粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨粒漂石（塊石）粒d>200直接測定透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細(xì)性。卵石（碎石）粒60<d≤200粗粒礫粒粗礫20<d≤60篩

分

法透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細(xì)性。細(xì)礫2<d≤20砂粒粗砂0.5<d≤2中砂0.25<d≤0.5細(xì)砂0.075<d≤0.25細(xì)粒粉粒0.005<d≤0.075靜水沉降原理透水性小，壓縮性中等，毛細(xì)上升高度大，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。表2-1土的粒組劃分方案粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（m39粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨粒組d>60直接測定透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細(xì)性。粗粒組礫粒組2<d≤60篩分法透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細(xì)性。砂粒組0.075<d≤2細(xì)粒組粉粒0.005<d≤0.075靜水沉降原理透水性小，壓縮性中等，毛細(xì)上升高度大，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨40二、顆粒級配的測定土的顆粒級配是指土中各粒組的相對百分含量，通常用各粒組占土?？傎|(zhì)量（干土質(zhì)量）的百分?jǐn)?shù)表示，也稱為土的粒度成分。粗粒土指以礫石和砂粒為主的土。細(xì)粒土指以粉粒、粘粒和膠粒為主的土。篩分法（適用于礫石類和粗粒土，d>0.075mm）靜水沉降分析法（適用于細(xì)粒土，d<0.075mm）（虹吸比重瓶法、移液管法、比重計法）三、二、顆粒級配的測定土的顆粒級配是指土中各粒組的相對百分含量，41篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事42靜水沉降分析原理：Stokes公式式中：V—土粒的沉降速度，cm/s；d—土粒直徑，mm；（等效直徑）ρs—土粒密度，g/cm3；ρw—水的比重，g/cm3；η—水的動力粘滯系數(shù)，10-6kPa?s；g—重力加速度，cm/s2“等效直徑”是指土粒沉降速度與某一粒徑的球形顆粒的沉降速度相等，那么這球形顆粒的直徑即為該土粒的直徑。靜水沉降分析原理：Stokes公式式中：V—土粒的沉降速度43比重計法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量比重計法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒44三、顆粒級配的表示方法表格法是將分析資料(各粒組的百分含量或小于某粒徑的累積百分含量)填在已制好的表格內(nèi)。表2-2顆粒分析成果表土樣編號粒組（mm）百分含量>22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.005<0.005128101520101721040251510351020152030表2-3顆粒分析成果表土樣編號小于某粒徑（mm）累積百分含量>2<2<0.5<0.25<0.075<0.0051287262472717三、顆粒級配的表示方法表格法是將分析資料(各粒組的百分含量或45顆粒級配累積曲線（圖解法）橫坐標(biāo)采用對數(shù)坐標(biāo)，表示土顆粒直徑，單位mm；縱坐標(biāo)為小于某粒徑土的累積含量，用百分比表示。土的粗細(xì)常用平均粒徑（mm）d50表示，d50指土中大于或小于此粒徑的土粒含量均占50。顆粒級配累積曲線（圖解法）46顆粒級配累積曲線土樣編號小于某粒徑（mm）累積百分含量>2<2<0.5<0.25<0.075<0.00512872624727170.0010.0050.010.11顆粒級配累積曲線土樣編號小于某粒徑（mm）累積百分含量>2<47特征粒徑d10—有效粒徑（de）；d50—平均粒徑；d30、d60—限制粒徑。顆粒級配累積曲線特征粒徑顆粒級配累積曲線48土的不均勻系數(shù)CuCu=d60/d10Cu<5的土視為級配不良的均粒土，而Cu>5的土稱為級配良好的非均粒土。土的曲率系數(shù)CcCc=1~3時，為級配連續(xù)；Cc<1或Cc>3時，級配不連續(xù)。土的不均勻系數(shù)Cu49四、土按顆粒級配的分類粗粒土：土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量超過全部質(zhì)量的50%。細(xì)粒土：土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量小于全部質(zhì)量的50%?！稁r土工程勘察規(guī)范》中的分類法：將粒徑>2mm的質(zhì)量超過50%的稱為碎石土；將粒徑＞2mm的質(zhì)量小于50％而大于0.075mm的質(zhì)量超過50%的稱為砂土；將大于0.075mm的質(zhì)量小于50%的定為粉土或粘性土。碎石土、砂土和粉土又稱為無粘性土。四、土按顆粒級配的分類粗粒土：土中粒徑>0.075mm的質(zhì)量50四、土按顆粒級配的分類四、土按顆粒級配的分類51土的礦物成分原生礦物次生礦物有機(jī)質(zhì)粘土礦物無定形氧化物膠體可溶鹽第二節(jié)土的礦物成分一、土中礦物類型及特性礦物成分取決于母巖的礦物成分和風(fēng)化作用土的礦物成分原生礦物次生礦物有機(jī)質(zhì)粘土礦物無定形氧化物膠體可52原生礦物原生礦物是巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎但成分沒有發(fā)生變化的礦物碎屑。例：石英、云母、長石等原生礦物顆粒一般都較粗大，它們主要存在于卵、礫、砂、粉各粒組中。特征：礦物成分的性質(zhì)較穩(wěn)定，由其組成的土具有無粘性、透水性較大、壓縮性較低的特點巖石物理風(fēng)化巖石破碎化學(xué)成分不改變原生礦物原生礦物原生礦物是巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎但成分沒有發(fā)生變化的礦物53次生礦物化學(xué)風(fēng)化成分改變?nèi)転V帶走、沉積殘留部分原生礦物可溶性次生礦物不可溶性次生礦物次生礦物是原生礦物在一定氣候條件下經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用，使其進(jìn)一步分解而形成一些顆粒更細(xì)小的新礦物?？扇苄源紊V物又叫水溶鹽，常見的有石鹽、石膏等。不可溶性次生礦物又有次生二氧化硅、倍伴氧化物和粘土礦物。特征：不同的次生礦物性質(zhì)各異。無定形氧化物膠體次生礦物化學(xué)成分改變?nèi)転V帶走、沉積殘留部分原生礦物可溶性不54粘土礦物是主要的次生礦物，是組成粘粒的主要礦物成分。粘土礦物的結(jié)晶格架由鋁氧八面體和硅氧四面體兩個基本單位組成。硅氧四面體是硅片的基本單元，其化學(xué)式為[SiO4]鋁—氧八面體是鋁片的基本單元，其化學(xué)式為[Al2(OH)6-粘土礦物粘土礦物是主要的次生礦物，是組成粘粒的主要礦物成分。粘土礦物55粘土礦物的類型與性質(zhì)高嶺石晶層之間連結(jié)牢固，水不能自由滲入，故其親水性差，可塑性低，脹縮性弱；蒙脫石則反之，晶胞之間連結(jié)微弱，活動自由，親水性強(qiáng)，脹縮性亦強(qiáng)；伊利石（水云母）的性質(zhì)介于二者之間。粘土礦物中分布較廣且對土性質(zhì)影響較大的是蒙脫石、高嶺石和伊利石(或水云母)三種。粘土礦物的類型與性質(zhì)高嶺石晶層之間連結(jié)牢固，水不能自由滲入，56由微生物分解動植物殘骸形成，分為有機(jī)殘余物（泥炭）和腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)含量在1.5%~2%以上稱為淤泥類土，壓縮性極高，強(qiáng)度很低。有機(jī)質(zhì)含量〉5%的土稱為有機(jī)質(zhì)土。有機(jī)質(zhì)（了解）由微生物分解動植物殘骸形成，分為有機(jī)殘余物（泥炭）和腐殖質(zhì)57二、礦物成分與粒組之間的關(guān)系粒徑大于0.075mm的各粒組，均由原生礦物所構(gòu)成，其中漂石粒、卵石粒、礫粒，其粒徑往往大于礦物顆粒，多數(shù)是由母巖碎屑構(gòu)成，一般具有的多礦物結(jié)構(gòu)，砂粒與原生礦物顆粒大小近似，往往是由單礦物組成，以石英最為常見。粉粒組由原生礦物與次生礦物混合組成，其中以石英為主，其次為高嶺石及難溶鹽。粘粒組主要由不可溶性次生礦物與腐植質(zhì)組成，有時也含難溶鹽，其中粘土礦物是最常見的礦物。二、礦物成分與粒組之間的關(guān)系粒徑大于0.075mm的各粒組，58第三節(jié)土中的水一、土中水的類型與特性土中的水礦物成分水結(jié)合水重力水毛細(xì)水結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水、沸石水孔隙水自由水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水第三節(jié)土中的水一、土中水的類型與特性土中的水礦物成分水結(jié)59二、土粒與水的相互作用1、土粒的比表面積定義單位質(zhì)量或單位體積土顆粒所擁有的表面積稱為比表面積。即二、土粒與水的相互作用1、土粒的比表面積602、粘粒的帶電性質(zhì)土中的粘土顆粒在電場中向陽極泳動的現(xiàn)象稱為電泳。而土中的液體滲向陰極，稱為電滲。這兩種現(xiàn)象是同時發(fā)生的，稱為電動現(xiàn)象。粘粒表面產(chǎn)生電荷的原因：1、選擇性吸附；2、表面分子的離解；3、同晶替換2、粘粒的帶電性質(zhì)土中的粘土顆粒在電場中向陽極泳動的現(xiàn)象稱為613、粘粒雙電層顆粒表面的負(fù)電荷構(gòu)成電場的內(nèi)層（決定電位層）。水中被吸引在顆粒表面的陽離子和定向排列的水分子構(gòu)成電場的外層（反離子層）。合稱雙電層。3、粘粒雙電層顆粒表面的負(fù)電荷構(gòu)成電場的內(nèi)層（決定電位層）。62受顆粒表面電場作用力吸引而包圍在顆粒周圍，不傳遞靜水壓力不能任意流動的水，稱為結(jié)合水。