三、土的结构 土的结构是指土粒(或团粒)的大小、形状、互相排列及联结的特征。 土的结构是在成土的过程中逐渐形成的,它反映了土的成分、成因和年代对土的工程性质的影响。土的结构按其颗粒的排列和联结可分为图 1-3 所示的三种基本类型。 图 1-3 土的结构的基本类型 1.单粒结构 单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。其特点是土粒间没有联结存在,或联结非常微弱,可以忽略不计。疏松状态的单粒结构在荷载作用下,特别在振动荷载作用下会趋向密实,土粒移向更稳定的位置,同时产生较大的变形;密实状态的单粒结构在剪应力作用下会发生剪胀,即体积膨胀,密度变松。单粒结构的紧密程度取决于矿物成分、颗粒形状、粒度成分及级配的均匀程度。片状矿物颗粒组成的砂土最为疏松;浑圆的颗粒组成的土比带棱角的容易趋向密实;土粒的级配愈不均匀,结构愈紧密。 2.蜂窝状结构 蜂窝状结构是以粉粒为主的土的结构特征。粒径在 0.02~0.002 m m左右的土粒在水中沉积时,基本上是单个颗粒下沉,在下沉过程中、碰上已沉积的土粒时,如土粒间的引力相对自重而言 已经 足 够 地 大,则 此 颗粒就 停 留 在最初 的接 触 位置上不再 下沉,形成大孔 隙 的蜂窝状结构。 3.絮 状结构 絮 状结构是粘 土颗粒特有的结构特征。悬 浮 在水中的粘 土颗粒当 介 质发生变化 时,土粒互相聚 合 ,以边 -边 、面 -边 的接 触 方 式 形成絮 状物下沉,沉积为大孔 隙 的絮 状结构。 土的结构形成以后 ,当 外 界 条 件 变化 时,土的结构会发生变化 。例 如,土层 在上覆 土层 作用下压密固结时,结构会趋于更紧密的排列;卸载时土体的膨胀(如钻探取土时土样的膨胀或基坑开挖时基底的隆起)会松动土的结构;当土层失水干缩或介质变化时,盐类结晶胶结能增强土粒间的联结;在外力作用下(如施工时对土的扰动或切应力的长期作用)会弱化土的结构,破坏土粒原来的排列方式和土粒间的联结,使絮状结构变为平行的重塑结构,降低土的强度,增大压缩性。因此,在取土试验或施工过程中都必须尽量减少对土的扰动,避免破坏土的原状结构。 四、粘性土的状态与界限含水量 1.粘性土的状态 随着含水量的改变,粘性土将经历不同的物理状态。当含水量很大时,土是一种粘滞流动的液体即泥浆,称为流动状态;随着含水量逐渐减少,粘滞流动的特点渐渐消失而显示出塑性(所谓塑性就是指可以塑成任何形状而不发生裂缝,...