土力學(xué)教材(重點(diǎn))

1、目錄 目錄第一節(jié) 第一節(jié) 土的形成 土的形成一、土和土體的概念1．土(soil)地球表面 30－80km 厚的范圍是地殼。地殼中原來(lái)整體堅(jiān)硬的巖石，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕搬運(yùn)、沉積，形成固體礦物、水和氣體的集合體稱為土。土是由固體相、液相、氣體三相物質(zhì)組成；或土是由固體相、液體相、氣體相和有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）相四相物質(zhì)組成。不同的風(fēng)化作用，形成不同性質(zhì)的土。風(fēng)化作用有下列三種：物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化。2． “土體”(soil mass)土體不是

2、一般土層的組合體，而是與工程建筑的穩(wěn)定、變形有關(guān)的土層的組合體。土體是由厚薄不等，性質(zhì)各異的若干土層，以特定的上、下次序組合在一起的。二、 土和土體的形成和演變地殼表面廣泛分布著的土體是完整堅(jiān)硬的巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化、剝蝕等外力作用而瓦解的碎塊或礦物顆粒，再經(jīng)水流、風(fēng)力或重力作用、冰川作用搬運(yùn)在適當(dāng)?shù)臈l件下沉積成各種類型的土體。再搬運(yùn)過(guò)程中，由于形成土的母巖成分的差異、顆粒大小、形態(tài)，礦物成分又進(jìn)一步發(fā)生變化，并在搬運(yùn)及沉積過(guò)程中由于分選作用形

3、成在成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和性質(zhì)上有規(guī)律的變化。土體沉積后：a.將經(jīng)過(guò)生物化學(xué)及物理化學(xué)變化，即成壤作用，形成土壤（1）靠近地表的土體b. 未形成土壤的土，繼續(xù)受到風(fēng)化、剝蝕、侵蝕而再破碎、再搬運(yùn)、再沉積等地質(zhì)作用。（2）時(shí)代較老的土，在上覆沉積物的自重壓力及地下水的作用下，經(jīng)受成巖作用，逐漸固結(jié)成巖，強(qiáng)度增高，成為“母巖” ?？傊馏w的形成和演化過(guò)程，就是土的性質(zhì)和變化過(guò)程，由于不同的作用處于不同的作用階段，土體就表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。三、

4、土的基本特征及主要成因類型（一）土的基本特征從工程地質(zhì)觀點(diǎn)分析，土有以下共同的基本特征：1．土是自然歷史的產(chǎn)物土是由許多礦物自然結(jié)合而成的。它在一定的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi)，經(jīng)過(guò)各種復(fù)雜的自然因素作用后形成各類土的形成時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境以及方式不同，各種礦物在質(zhì)量、數(shù)量和空間排列上都有一定的差異，其工程地質(zhì)性質(zhì)也就有所不同。2．土是相系組合體土是由三相（固、液、氣）或四相（固、液、氣、有機(jī)質(zhì)）所組成的體系。相系組成之間的變化,將導(dǎo)致土的性質(zhì)的改變

5、。土的相系之間的質(zhì)和量的變化是鑒別其工程地質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要依據(jù)。它們存在著復(fù)雜的物理～化學(xué)作用。（山丘頂部因侵蝕而厚度較??；山谷低洼處則厚度較大。 ）殘積物一般透水性強(qiáng)，以致殘積土中一般無(wú)地下水。2．坡積土體的工程地質(zhì)特征坡積土體是殘積物經(jīng)雨水或融化了的雪水的片流搬運(yùn)作用，順坡移動(dòng)堆積而成的，所以其物質(zhì)成分與斜坡上的殘積物一致。坡積土體與殘積土體往往呈過(guò)渡狀態(tài)，其工程地質(zhì)特征也很相似。 ①巖性成分多種多樣；②一般見不到層理；③地下水一

6、般屬于潛水，有時(shí)形成上層滯水④坡積土體的厚度變化大，由幾厘米至一二十米，在斜坡較陡處薄，在坡腳地段厚。一般當(dāng)斜坡的坡角越陡時(shí)，坡腳坡積物的范圍越大。3．洪積土體的工程地質(zhì)特征洪積土體是暫時(shí)性、周期性地面水流——山洪帶來(lái)的碎屑物質(zhì)，在山溝的出口地方堆積而成。洪積土體多發(fā)育在干旱半干旱地區(qū)，如我國(guó)的華北、西北地區(qū)。其特征為：距山口越近顆粒越粗，多為塊石、碎石、礫石和粗砂，分選差，磨圓度低、強(qiáng)度高，壓縮性?。唬ǖ紫洞?，透水性強(qiáng)）距山口越遠(yuǎn)顆

7、粒越細(xì)，分選好，磨圓度高，強(qiáng)度低，壓縮性高。此外：洪積土體具有比較明顯的層理（交替層理、夾層、透鏡體等） ；洪積土體中地下水一般屬于潛水。4．湖積土體的工程地質(zhì)特征湖積土體在內(nèi)陸分布廣泛，一般分為淡水湖積土和咸水湖積土。淡水湖積土：分為湖岸土和湖心土兩種。湖岸多為礫石土、砂土或粉質(zhì)砂土；湖心土主要為靜水沉積物，成分復(fù)雜，以淤泥、粘性土為主，可見水平層理。咸水湖積物以石膏、巖鹽、芒硝及 RCO3 巖類為主，有時(shí)以淤泥為主。①分布面積有限，

8、且厚度不大總之，湖積土體具有以下工程地質(zhì)特征 ②具獨(dú)特的產(chǎn)狀條件③粘土類湖積物常含有機(jī)質(zhì)、各種鹽類及其它混合物④具層理性，具各向異性5．沖積土體的工程地質(zhì)特征沖積土體是由于河流的流水作用，將碎屑物質(zhì)搬運(yùn)堆積在它侵蝕成的河谷內(nèi)而形成的。沖積土體主要發(fā)育在河谷內(nèi)以及山區(qū)外的沖積平原中，一般可分為三個(gè)相：即河床相，河漫灘相、牛軛湖相。1）河床相：主要分布在河床地帶，沖積土一般為砂土及礫石類土，有時(shí)也夾有粘土透鏡體，在垂直剖面上土粒由下到上，