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土的工程地质特征
土的物质组成及物理力学性质
一、土的物质组成
土是由固体颗粒、颗粒间的孔隙水和气体组成的三相体系——固相、液相和气相。
Va
Vw
Vv
Vs
V
mw
ms
m
土的物质组成及物理力学性质
土的矿物成分、颗粒大小、形状与级配是决定土的工程性质的最主要内在因素之一，也是对土进行分类的主要依据。

物理风化与原生矿物
化学及生物化学风化与次生矿物
土的物质组成及物理力学性质
2. 土的粒度成分
将土粒分为六大粒组:即漂石(块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾（角砾）颗粒、砂粒、粉粒和粘粒。
土中的土粒由粗粒到细粒变化时，土粒的矿物组成相应的由原生矿物向次生矿物转变，土粒的强度由强变弱，土的压缩性由低变高，透水性由强变弱。
土的物质组成及物理力学性质
3. 土的结构和构造
（1)土的结构
土的结构是指土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与连结等。
一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
a、b多为碎石土和砂土的结构
c、d多为粘性土的结构
a
b
c
d
土的物质组成及物理力学性质
3. 土的结构和构造
（2)土的构造
在同一土层中，其结构不同部分的相互排列的特征称为土的构造。
一般可分为层理构造、裂隙构造和分散构造。
土的物质组成及物理力学性质
二. 土的物理性质
土的密度:
土的重力密度（重度）:
土粒的相对密度（比重）:
土的含水量:
土的物质组成及物理力学性质
二. 土的物理性质
土的孔隙性
孔隙率 ：
孔隙比：

土的孔隙度与孔隙比取决于土的结构状态，它们是表征土结构特征的重要指标；其值越大，土层中孔隙体积越大、结构越疏松；反之，结构越密实。
土的物质组成及物理力学性质
三. 土的力学性质
包括压缩性、抗剪性及在动荷载作用下的一些性质。
：
（1)在一般压力作用下，土粒与水的压缩性很小，可忽略不计，故土的压缩可视为土中孔隙体积的减小。对于饱和土，压缩时，随着孔隙体积减小，土中孔隙水则被排出，其压缩过程实际上就是孔隙水压力的消散过程。
砂土压缩性决定于砂土的颗粒大小、颗粒形状、原始孔隙率及相对密度等。
粘土的压缩性取决于其矿物成分、结构构造、孔隙度、稠度状态及交换阳离子成分等。
土的物质组成及物理力学性质
三. 土的力学性质
包括压缩性、抗剪性及在动荷载作用下的一些性质。
：
（2)压缩性指标：压缩系数、压缩模量Es和变形模量E0
压缩系数 ：
压缩系数愈大，土的压缩性愈大。
压缩模量Es：它是指土在完全侧限条件下受压时，相应的压力增量∆与应变增量∆ε之比值。

变形模量E0 ：土的变形模量是土体在无侧限条件下轴向压应力与应变之比值。