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（一）土的組成和結(jié)構(gòu)

土是由不同成因的巖石，經(jīng)各種風(fēng)化（包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化與生物風(fēng)化）作用后，在不同的地點(diǎn)沉積下來(lái)的由礦物顆粒、流體水和氣體三相組成的松散集合體。

1．土的固相

土的固體顆粒是決定土的工程性質(zhì)的主要成分。

巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎而形成的礦物叫原生礦物，其成分與原巖礦物相同，顆粒較大；

巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化改變了其原來(lái)的成分 ，形成一種顆粒很細(xì)的新礦物，叫次生礦物，以黏土礦物為主 。

工程上按照顆粒大小、工程性質(zhì)相近劃分為6大粒組：

隨著顆粒大小的變化，土具有完全不同的性質(zhì) 。 如粗顆粒的卵石、礫石具有很大的透水性，完全沒(méi)有黏性，而細(xì)顆粒的黏粒則具有黏性，透水性極小，常稱為不透水性土。

《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》 （GB/T 50145-2007)

黏粒主要成分是原巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成的黏土礦物，常見(jiàn)的黏土礦物有高嶺石、伊利石和蒙脫石。黏土顆粒具有呈片（針）狀、極細(xì)小、比表面積大、帶負(fù)電荷等特性，使土具有可塑性、黏性、膨脹性、收縮性和觸變性。

2．土的液相

土的液相指固體顆粒之間的水，分為結(jié)合水和自由水兩大類 。 

3．土的氣相

存在于土中的氣體可分為兩種基本類型：一種是與大氣連通的氣體，另 一種是與大氣不連通的以氣泡形式存在的封閉氣體。

4．土的結(jié)構(gòu)

土的結(jié)構(gòu)是在生成過(guò)程中自然形成的。

它與土粒的礦物成分、顆粒形狀和沉積條件有關(guān)。

通常土的結(jié)構(gòu)可歸納為三種基本類型，即單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮凝結(jié)構(gòu)

（二）土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

3．土的物理狀態(tài)

1）砂土的密實(shí)狀態(tài)

砂土的孔隙比是確定土體密實(shí)狀態(tài)的簡(jiǎn)便指標(biāo)，孔隙比越大則土體中的孔隙體積越大，土體越松 。

常用相對(duì)密度Dr，判定砂土的密實(shí)度。相對(duì)密度表示砂土的密實(shí)狀態(tài)，可綜合反映土粒級(jí)配、形狀和結(jié)構(gòu)等因素的影響。

emax為砂土在最疏松狀態(tài)的孔隙比，即最大孔隙比 emin為砂土在最緊密狀態(tài)的孔隙比，即最小孔隙比。e為砂土在天然狀態(tài)的孔隙比。

工程中常采用現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）所獲得的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63.5來(lái)判定砂土的密實(shí)度。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)是采用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量為63.5KG的擊錘，落距為76cm，擊人土層中的深度為30cm時(shí)所需的錘擊數(shù)量。

表1-1-2砂土的密實(shí)度

2）黏性土的稠度狀態(tài)

圖1-1-2黏性土的稠度狀態(tài)及界限含水率

土體從一種狀態(tài)過(guò)渡到另一種狀態(tài)的分界含水率稱為界限含水率。

土體液態(tài)和可塑態(tài)的界限含水率稱為液限，以ωL表示；

土體的可塑態(tài)與半固態(tài)的分界含水率稱為塑限，以ωP表示；

土體的固態(tài)與半固態(tài)的分界含水率稱為縮限，以ωs表示。

（2） 塑性指數(shù)和液性指數(shù)。

土體液限和塑限的差值稱為塑性指數(shù)，以I_p表示：

液性指數(shù)是判別黏性土的軟硬程度，即稠度狀態(tài)的指標(biāo)，也稱稠度，以I_L表示

4．土的抗剪強(qiáng)度

土的抗剪強(qiáng)度指土體對(duì)于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。

無(wú)黏性土，抗剪強(qiáng)度：

（三）土的分類

1．碎石土

粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量的50%，則該土屬于碎石土。

2．砂土

粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%，粒徑大于 0.075 mm 的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量的50%，則該土屬于砂土。

3．粉土

粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%，且土的塑性指數(shù)小于或等于10，則該土屬于粉土 。

4．黏性土

塑性指數(shù)大于10的土屬于黏性土。

表1-1-6  黏性土的分類 

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