工程地質(zhì)與土力學(xué)主講人：熊熙3-土的物理性質(zhì)與工程分類任務(wù)土的三相組成（一）土的形成形成過程形成條件物理力學(xué)性質(zhì)影響土是巖石經(jīng)過風(fēng)化后,在不同條件下形成的自然歷史的產(chǎn)物搬運(yùn)、沉積

風(fēng)化巖石地球

土地球土的三相組成1.風(fēng)化作用生物風(fēng)化物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化礦物成分未變無(wú)粘性土原生礦物礦物成分改變粘性土次生礦物風(fēng)化作用分類有機(jī)質(zhì)巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的影響產(chǎn)生脹縮而發(fā)生裂縫,或在運(yùn)動(dòng)過程中因碰撞和摩擦而破碎。特點(diǎn)：只改變顆粒的大小和形狀，不改變礦物顆粒的成分。母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的作用而改變其礦物的化學(xué)成分，形成新的礦物。經(jīng)化學(xué)風(fēng)化生成的土為細(xì)粒土，具有粘結(jié)力。動(dòng)植物活動(dòng)引起的巖石和土體粗顆粒的粒度或成分的變化土的三相組成殘積土無(wú)搬運(yùn)運(yùn)積土有搬運(yùn)土質(zhì)較好殘積土強(qiáng)風(fēng)化弱風(fēng)化微風(fēng)化母巖體顆粒表面粗糙多棱角粗細(xì)不均無(wú)層理母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成巖屑或細(xì)小顆粒后，未經(jīng)搬運(yùn)殘留在原地的堆積物風(fēng)化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運(yùn)到遠(yuǎn)近不同的地點(diǎn)所沉積的堆積物2.搬運(yùn)與沉積土的三相組成氣相固相液相++構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響土體次要作用土體三相組成示意圖濕土。是一種非飽和土。若為粘土多為可塑性土。液相為零，為干土。此時(shí)粘土呈堅(jiān)硬狀態(tài)，砂土呈松散狀態(tài)。氣體為零，為飽和狀態(tài)。此時(shí)粉細(xì)砂或粉土在震動(dòng)下容易產(chǎn)生液化。土的三相比例不同，其性質(zhì)不同3.土的三相組成土的三相組成土體中的氣體是指存于土體空隙中未被水占據(jù)的部分,存在形式有兩種:自由氣體:與大氣相通,對(duì)土的性質(zhì)影響不大封閉氣體:與大氣隔絕,增大土體的彈性和壓縮性土體中氣體（1）土體中氣體(氣相)土的三相組成強(qiáng)結(jié)合水弱結(jié)合水重力水毛細(xì)水土中的水即為土體中的液相。結(jié)合水吸附在土顆粒表面的水（2）土體中水(液相)土的三相組成自由水電場(chǎng)引力作用范圍之外的水根據(jù)土體中水分子受到電場(chǎng)力的作用大小,土體中的水主要可以分為:結(jié)合水排列致密、定向性強(qiáng)土密度>1.2~2.4g/cm3冰點(diǎn)-76℃具有極大的粘滯性和固體的特性溫度高于100°C時(shí)可蒸發(fā)強(qiáng)結(jié)合水位于強(qiáng)結(jié)合水之外，電場(chǎng)引力作用范圍之內(nèi)土密度>1.0~1.7g/cm3冰點(diǎn)-20~30℃外力作用下可以移動(dòng)不因重力而移動(dòng)，有粘滯性弱結(jié)合水

礦物顆粒對(duì)水分子的靜電引力作用土的三相組成土中毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)水分布在土粒內(nèi)部相互貫通的孔隙可以看成許多形狀不一、直徑互異、彼此連通的毛細(xì)管

上升高度:毛細(xì)升高與孔徑成反比粘土粉土砂土礫石分析對(duì)象:水柱T為表面張力土的三相組成物理狀態(tài)力學(xué)特性（3）固體礦物顆粒(固相)土的三相組成礦物成分土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，土粒的礦物成分取決于成土母巖的礦物成分風(fēng)化后的風(fēng)化作用，一般可分為兩類粒徑級(jí)配顆粒形狀原生礦物：石英、長(zhǎng)石、云母；巖石物理風(fēng)化生成的土粒。次生礦物：化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物，性質(zhì)與母巖完全不同，一般為粘土礦物土的級(jí)配指各粒組的相對(duì)含量，用土粒總重的百分?jǐn)?shù)表示。原生礦物：圓狀、渾圓狀、棱角狀次生礦物：針狀、片狀、扁平狀·土有三個(gè)組成部分：固相、液相和氣相小結(jié)1.固體顆粒2.土中水3.土中氣體

粒徑級(jí)配礦物成分顆粒形狀結(jié)合水