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土的物理性质及分类
沉积岩
变质岩
主要变质岩简表
名称
鉴定特征
主要矿物
颜色
结构
构造
其它
片麻岩
长石、石英、云母
深、浅色相同
斑粒变晶
片麻状
范围，反映曲线的整体形状。
曲率系数Cc:
颗粒级配的测定
筛分法（适用于砾石类和砂类土，d>）
水分法（适用于粉土和粘性土，d<）（虹吸比重瓶法、移液管法、比重计法）
2





200g
10
16
18
24
22
38
72
P
%
95
87
78
66
55
36
水分法
曲线平缓，粒径大小相差悬殊，土粒不均匀。对于级配良好的土，土的密实度较好，地基土的强度和稳定性较好，透水性和压缩性较小。
级配良好
土的液相
土中水处于不同位置和温度条件下，可具有不同的物理状态—固态，液态、气态。
液态水是土中孔隙水的主要存在状态，可分为结合水，毛细水，重力水。
水的类型
主要作用力
结合水
物理化学力
非
结
合
水
毛细水
表面张力
重力
重力水
重力
特点: ，由于静电作用力，形成双电层，双电层的厚薄也反映了结合水的厚薄。
2. 密度较大，粘滞度高，流动性差，冰点低，比热较大，介电常数较低。这种差异随距离增加而减弱。
结合水
结合水
强结合水:
排列致密、定向性强
密度>1g/cm3
冰点处于零下几十度
具有固体的的特性
温度高于100°C时可蒸发
弱结合水:
位于强结合水之外，电场引力作用范围之内
外力作用下可以移动
不因重力而移动，有粘滞性
非结合水
定义: 在双电层影响以外的水为自由液态水，它主要受重力作用的控制，土粒表面吸引力居次要地位，这部分水称为非结合水，它包括毛细水和重力水。
(1)毛细水
特点: 。
2. 毛细水按其与地下水面是否联系可分为毛细悬挂水 (与地下水无直接联系)和毛细水上升水与地下水相连两种。
4. 毛细区域内的水压力与一般静水压力的概念相同，它与水头高度非常hc成正比。负号表示拉力。自由水位以下为压力，自由水位以上，毛细区域内为拉力。颗粒骨架承受水的反作用力，因此自由水位以下。上骨架受浮托力，减小颗粒间的压力。自由水位以上，毛细区域内，颗粒间受压力，毛细压力呈倒三角形分布。弯液面处最大，自由水面处为零。
3. 毛细水是受毛细管作用控制的水，毛管直径愈细上升高度愈高。在常温下毛细上升高度hc与毛管半径r 有以下关系：
hc=15/r
当r=，hc=150mm，这与砂土(~lmm)中的情况大致相当。，按上式计算毛细上升高度将达150m。
（2）重力水
特点: 重力水是存在于地下水位以下的适水土层中的地下水。它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮力作用。重力水只受重力控制，不受土粒表面吸引力的影响。
毛细压力增加了土粒间的联结，所以散粒状的砂土，当含有少量水分时具有假粘聚力，但是当土饱和时，这种联结作用即告消失。因此，由于毛细力而呈现的粘性是暂时性的。
（3）固态水
特点: ，同时由于水分迁移和补给，在
土层中会形成冰层或透镜体。
，提高土的力学
强度，降低透水性。
3. 温度升高后，冰层解冻为液态水，使土的强度急剧
降低，压缩性增大，土的性质显著恶化，如处于地
下水以上的某些公路路面在开春后的翻浆现象就是
一例。
土的气相
分类:
2. 溶解于水中的气体

特点: 通常认为自由气体与大气连通，对土的性质无大影
响。密闭气体的体积与压力有关，压力增加，则体
积缩小，压力减小，则体积胀大。因此，密闭气体
的存在增加了土的弹性，同时还可阻塞土中的渗流
通道，减小上的渗透性。
物理风化仅使岩石产生量的变化
岩石
物理分化
化学分化
土
化学风化仅使岩石产生质的变化
粘土颗粒性质
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化
原生矿物经化学风化生成的新