工程岩土学(唐大雄 、孙愫文 主编 )(3)

第四节 粘粒的聚沉和稳定粘粒一般带负电，也有带正电的，与水作用后扩散层的电性与厚度的变化， 是决定着粘粒的聚沉和稳定的根本原因。 一、聚沉作用 相邻粘粒在一定条件下形成集合体的作用称聚沉作用或絮凝作用。 二、稳定作用 原来成为集合体的土，由于扩散层变厚，或者带有相反电荷符号的土粒转 原来成为集合体的土， 为带有同号电荷，当粒间排斥力大于吸引力时，颗粒重新分离，这种作用称为 颗粒重新分离， 颗粒重新分离 稳定作用。 稳定作用。 三、触变与陈化 当粘粒发生聚结，如果受到振动、搅拌、超声波、电流等外力作用的影响， 则往往会“液化”,变成溶胶或悬液，而当这些外力作用停止后，它们又重新 聚结，这种一触即变的现象，称触变。有的触变性土，经一定时间后就失去液 这种一触即变的现象， 这种一触即变的现象 称触变。 经一定时间后就失去液 化的能力，失去了原有的触变性。这种变化是不可逆的，叫做陈化。 化的能力，失去了原有的触变性。 叫做陈化。 叫做陈化

第三章 土的结构和土体结构 第一节 土的结构连结组成土的颗粒之间的连结、组合关系通常称为结构连结，简称连结。 一、按连结物质的性质的分类 1、结合水连结 、 2、胶结连结 、 3、毛细水连结 、 4、冰连结 、 5、无连结 、 二、按连结力的性质分类 1、化学连结 、 2、静电连结 、 3、离子-静电连结 、离子- 4、毛细力连结 、 5、分子连结 、 6、磁性连结 、

第二节 土的排列方式与孔隙类型排列是指土的结构单元体(单粒和集粒)的排列方 式，即指 即指土粒间排列组合关系。 即指 一、粗粒土的排列方式与孔隙类型 砾粒、砂粒、粉粒，由于其颗粒较粗大，比表面积 小，土粒自重远远大于颗粒间的分子引力，所以，粒间 几乎没有连结，或者具有微弱的连结，形成单粒结构。 因而，常称粗粒土为“无凝聚性土”或“无粘性土”。 粗粒土的排列有松散的和紧密的两种排列方式。松 散排列是颗

粒与颗粒相互接触，使土处于最松散状态， 孔隙比大。当颗粒处于其它颗粒的凹陷处时，则处于紧 密排列。 天然状态下，粗粒土多具单粒结构，而单粒排列的 易变性，与土的粒度成分、颗粒形状、矿物成分、粒间 连结、土中含水等情况有关。

二、细粒土的排列方式细粒土的排列，可以根据孔隙比的大小来判断 其排列的紧密程度。通常我们按照孔隙比的大小 将土的结构单元体的排列分为：孔隙比大于 的 孔隙比大于1.0的 孔隙比大于 土称为“松散排列的土” 孔隙比小于0.7的土称 土称为“松散排列的土”;孔隙比小于 的土称 紧密排列的土” 孔隙比为1.0~ 的土称为 为“紧密排列的土”;孔隙比为 ~0.7的土称为 中密排列的土” “中密排列的土”。

三、细粒土的孔隙特征1、粒间孔隙 、 2、粒内孔隙 、 3、熔蚀孔隙 、 4、大孔隙 、

第三节 土的结构类型及研究方法一、粗粒土的微观结构类型粗粒土的结构主要为单粒结构。 粗粒土的结构主要为单粒结构。根据单粒间的排列接触关系分 为松散结构和紧密结构。 为松散结构和紧密结构。 具有单粒排列的卵砾类土和砂类土，孔隙大，透水性强， 具有单粒排列的卵砾类土和砂类土，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，内摩擦力较大， 间一般没有内聚力，但土粒相互依靠支承，内摩擦力较大，受压力 时土体体积变化较小。 时土体体积变化较小。

二、细粒土的微观结构类型目前，根据不同成因、不同物质组成和不同的形态特征认为， 目前，根据不同成因、不同物质组成和不同的形态特征认为， 细粒土的主要结构有： 细粒土的主要结构有： 主要以粉粒为骨架， 骨架状结构 主要以粉粒为骨架，构成松散而均匀的较大孔隙 的结构类型。 的结构类型。 是以粘粒为主的絮凝体——集粒为基本单元 絮凝状结构类型 是以粘粒为主的絮凝体 集粒为基本单元 有少量的粗颗粒分布于其中。 体，有少量的粗颗粒分布于其中。 是在连续沉积作用下堆积而形成的。 蜂窝状结构 是在连续沉积作用下堆积而形成的。具有这种结 构的土，灵敏度高，强度低，压缩性高。 构的土，灵敏度高，强度低，压缩性高。 海绵状结构与蜂窝状结构类似。 海绵状结构与蜂窝状结构类似。

其孔隙常沿粘土片的长轴方向呈延长状， 叠片状结构 其孔隙常沿粘土片的长轴方向呈延长状， 有的呈裂隙状或楔状。 有的呈裂隙状或楔状。 基质状结构 是以连续分布的无定向性的粘土矿物片 为主体。 为主体。其中含有一些分布不规则、互不接触的粉粒和砂 粒。 是胶结物(主要以游离氧化物为主

) 凝块状结构 是胶结物(主要以游离氧化物为主)将 结构单元体(单粒和集粒)覆盖在其中， 结构单元体(单粒和集粒)覆盖在其中，表面无法看清集 粒内的结构状态，外表似整体团块状，集粒内的孔隙多呈 封闭状态。 团聚状结构 是团聚状的集粒主要靠颗粒间连结力和 起胶结作用的粘土质及游离氧化物把单粒和集粒聚合在一 反映了颗粒主要以粉、粘粒为主,游离氧化物较少 游离氧化物较少。 起，反映了颗粒主要以粉、粘粒为主 游离氧化物较少。 三、研究土结构特征的方法简介

第四节 土体结构土体结构是指土层组合和被节理、 土体结构是指土层组合和被节理、裂隙等切割后形成的土块内 排列、 排列、组合方式 。 土体的结构分为：土体的原生结构、土体的次生结构两个大类。 土体的原生结构最重要的标志是层理，层理是由土体的成因所决定 土体的原生结构最重要的标志是层理 的。总体来说，土体原生结构有三大类型： 流水形的层理 风积形成的均匀结构 残积、洪积、 残积、洪积、冰积等形成的土体具无序状结构 总体来说，土体的原生结构可以用堆积相来描述，层理面是堆 层理面是堆 积的不连续面，也是土体内物理力学性质的薄弱面，是进行土力学 积的不连续面 分析研究的重要依据。 土体的次生态结构是在土体形成后经地质作用改造形成的。由 于不连续面(如节理、裂隙等)切割了土地，往往形成块状结构、 碎裂状结构、柱状结构、切割状结构、片状结构等结构类型。形成 土体次生结构的主要地质因素有两种：一种是构造应力的作用；另 一种是由于土体中含水率的变化引起的收缩作用。 土体的次生结构是影响土体稳定性的主要因素，特别是改变了 土体中的应力环境。

第四章 土的物理性质土体中固、液、气三相的比例关系、相互作用以及在外力作用下所表现出 来的一系列性质，即所谓土的物理性质和力学性质。

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