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土土的结构类型有下列几种:①散粒结构,为粗粒土所特有 。其特点是土粒大、比表面积小、粒间无结构联结,只靠重力相互堆砌而成 。按排列程度又可分为疏鬆与緻密两种 。经洪水快速搬运堆积的砂土易于形成疏鬆结构 。其特点是孔隙度高,经动荷载作用后易产生压密变形 。海岸带磨圆度好的砂多具緻密结构 。其特点是孔隙度低,经动、静荷载作用均不易产生重大变形 。②团聚结构,为粘性土特有 。其特点是粘土粒子很少单独存在,而是彼此结合成团聚体 。按粒度和团聚体排列的形式此类结构又可分为蜂窝状、骨架状、基质状、紊流状、层流状、畴状、伪球状和海绵状等8种类型(图4) 。前 5种为沉积粘土的典型结构,后3种则为残积或热液成因粘土的典型结构 。蜂窝状结构是静水环境中新近沉积粘土的典型结构 。它的特点是孔隙度大(60~90%),湿度高(55~300%),强度低,压缩性强和各向同性 。骨架状结构比蜂窝状结构密实,富含粉粒(40~60%),且多处于粘粒包裹之中,具触变性 。基质状结构以粘粒团聚体为基底,粉砂粒镶嵌其中,具弱、中等压密性,是沖积土的典型结构 。紊流状结构系蜂窝状结构或基质状结构经成岩压密形成的,具明显各向异性,各向异性剪下係数达2.5 。在已固结的海积粘土中常见层流状结构,淡水湖相粘土经后生成岩压密,亦可有这种结构,它比紊流状结构的定向程度更高 。畴状结构是残积高岭土的典型结构,与长石风化密切相关,在花岗岩风化土中最常见 。伪球状和海绵状结构是热液成因粘土的代表结构 。物态特徵由于土的各物质组成之间的比例和排列不同而表现出的土的轻重、乾湿和松密等自然属性 。表征土的物态特徵的指标如下:①土粒密度,土中固体颗粒的质量与其体积之比,即土粒的单位体积的质量;
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土性质②天然密度,天然状态下,土的总质量与总体积之比;③乾密度,土的孔隙中完全没有水时,土的单位体积的质量;④含水率,土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比,常以百分数表示;⑤孔隙率:土的孔隙体积与土的总体积之比,常以百分率表示;⑥孔隙比,土的孔隙体积与土粒体积之比,常用小数表示;⑦饱和度,土的孔隙中水的充填度,即土中水的体积与孔隙体积的百分比值 。土的分类地壳上的土,种类繁多,为便于研究与实际套用,可按土的工程性质近似地归类,粒度组成一直是土的分类的基本依据 。世界上几个国家的土的粒组界限值见表 。按粒度,土首先分为颗粒直径大于0.074毫米者占 50%以上的粗粒土和颗粒直径小于0.074毫米者占50%以上的细粒土,粗粒土再细分的标準仍是粒度组成,颗粒直径大于 2毫米者占50%以上的为砾石类土,否则为砂类土 。但细粒土的性质与粒度的关係不如其与水的关係密切,故世界各国普遍採用塑性指标作为划分细粒土的标準 。分类方法是将实际测得的塑性指标值点在塑性图上,据其位置归类 。此外,还有以地质成因或矿物成分为划分标準的分类法 。水理性质土的水理性质一般指的是粘性土的液限、塑限(由实验室测得)及由这两个指标计算得来的液性指数和塑性指数 。这几个指标也是工程中必需提供的 。对于饱和粘性土还有灵敏度和触变性 。粘性土由于含水量的不同,分为固态、可塑状态和流动状态,这即是粘性土的稠度状态 。各稠度状态间的临界含水量称界限含水量,界限含水量随粘粒含量和矿物成份的不同变化较大,也反映出工程地质性质的显着差别 。因此界限含水量及界限含水量与天然含水量的关係,即塑性指数和液性指数,往往作为土的分类和确定地基承载力的重要参数 。天然状态下的粘性土具有一定的结构 。当受到外来因素的扰动时,土粒间的胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,土的强度降低和压缩性增大 。土的结构性对强度的这种影响,一般用灵敏度来反映 。
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