2.1.2土的结构与构造 1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。
②蜂窝结构：当土颗粒较细（粒径在0.02mm以下）时，在水中单个下 沉，碰到已沉积的土粒被吸收不再下沉（彼此之间引力大于重力），依 次一粒粒被吸收，形成很大孔隙的蜂窝状结构。（适用于粉土）
蜂窝结构
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
（1）物理风化
岩石经风、霜、雨的侵蚀，温度、湿度的变化，发生不均匀膨胀与 收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。 特点：矿物、岩石的物质成分不发生变化，只是碎裂成为大小不等 的碎块。 类型：①温差风化；②冰劈作用；③其它物理风化作用：盐类的结 晶与潮解、层裂或卸载作用。
第2章 土的物理性质及工程分类
2.1.1土的生成
（1）物理风化 ①温差风化：由于温差 变化，岩石在热胀冷缩 过程中逐渐破碎的过程， 常发生在温差较大的干 旱气候地区。
2.1 土的生成与特性
第2章 土的物理性质及工程分类
2.1.1土的生成
（1）物理风化 ② 冰劈作用：充填于岩 石裂隙中的水结冰体积 膨胀而使岩石裂解的过 程。 水结成冰时其体积可增 大9.2％。冰体将对裂缝 壁产生2000kg／cm2的 巨大压力。
次生矿物 主要是粘土矿物，包括三种类型 高岭石、伊里石、蒙脱石
粘土矿物: 由硅片和铝片构成的晶包所组合而成
第2章 土的物理性质及工程分类
2.2.1土的固体颗粒
1.土粒的矿物成分
2.2 土的三相组成
基本单元： 硅-氧四面体
硅片的结构
第2章 土的物理性质及工程分类
2.2.1土的固体颗粒
1.土粒的矿物成分
2.1.2土的结构与构造 1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。
③絮状结构（二级蜂窝结构）：那些粒径极细的粘土颗粒（粒径小于 0.005mm）在水中长期悬浮，相互碰撞而吸引形成小链环状的土集粒， 它们互相接近吸引，不断扩大形成大链环状，称为絮状结构。（适用 于粘土）
絮状结构
第2章 土的物理性质及工程分类 2.2 土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用
重要影响
次要作用
第2章 土的物理性质及工程分类
2.2.1土的固体颗粒
2.2 土的三相组成
粒径级配
矿物成分
颗粒形状
物理状态 力学特性
第2章 土的物理性质及工程分类
2.2.1土的固体颗粒
1.土粒的矿物成分
2.2 土的三相组成
原生矿物 石英、长石、云母
2.1 土的生成与特性
第2章 土的物理性质及工程分类
2.1.1土的生成
（1）物理风化 ③其它物理风化作用： 盐类的结晶与潮解：充 填于岩石孔隙、裂隙中 含盐分的溶液，因水溶 液浓度的变化，盐类出 现结晶与溶解使岩石破 碎的过程(类似于冰劈作 用)。
2.1 土的生成与特性
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
本章难点
土的物理性质指标与物理状态指标。
第2章 土的物理性质及工程分类
2.1.1土的生成
岩石 地球
风化 搬运、沉积
2.1 土的生成与特性 土
地球
土是由岩石，经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积，形 成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
2.1.1土的生成
粘土
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
2.1.1土的生成 （2）化学风化
岩石的碎屑与水、氧气和二氧化碳等物质相接触时，逐渐发生 化学变化，原来组成矿物发生变化，产生一种新的成分——次生 矿物。
粘土
第2章 土的物理性质及工程分类
2.1.1土的生成 （3）生物风化
2.1 土的生成与特性
土颗粒
粗粒(0.075-200mm)
卵石或碎石颗粒 (20200mm)
圆砾或角砾颗粒 (2-20mm) 砂 (0.075-2mm)
细粒(<0.075mm)
第2章 土的物理性质及工程分类
主要内容
• §2.1土的生成与特性 • §2.2土的三相组成 • §2.3土的物理性质指标 • §2.4土的物理状态指标 • §2.5地基土的工程分类
第2章 土的物理性质及工程分类
本章重点
土的三相组成与颗粒特征，土的物理性质指标，土 的物理状态指标，地基土的工程分类。
第2章 土的物理性质及工程分类 2.2 土的三相组成
2.2.1土的固体颗粒
3.土的粒径级配
粒径：颗粒的大小通常以直径表示。称为粒径（mm）或粒度。 粒组：粒径大小在一定范围内、具有相同或相似的成分和性质 的土粒集合。
第2章 土的物理性质及工程分类 2.2 土的三相组成
2.2.1土的固体颗粒
3.土的粒径级配 巨粒(>200mm)
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
2.1.2土的结构与构造 1.土的结构：土颗粒之间的相互排列及其联结形式。
①单粒结构：凡粗颗粒土（如卵石与砂土等），在沉积过程中，每 一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳定状态，其特点是土粒间 存在点与点的接触。
Байду номын сангаас
密实状态
疏松状态
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
2.2.1土的固体颗粒
2.土颗粒的大小与形状
粒径d/mm
0.005 0.075
2
60
200
粘粒 粉粒
砂粒
圆砾
卵石
漂石
（角砾） （碎石） （块石）
粒组名称
图2.2 土的粒径分组
第2章 土的物理性质及工程分类
2.2.1土的固体颗粒
2.土颗粒的大小与形状
2.2 土的三相组成
•原生矿物 圆状、浑圆状、棱角状 •次生矿物 针状、片状、扁平状
2.1.1 土的生成 （1）物理风化
由物理风化生成的土为粗粒土，如块碎石，砾石和砂土等，总 称为无粘性土
砾石料
卵石
砂
第2章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的生成与特性
2.1.1土的生成 （2）化学风化
岩石的碎屑与水、氧气和二氧化碳等物质相接触时，逐渐发生 化学变化，原来组成矿物发生变化，产生一种新的成分——次生 矿物。
2.2 土的三相组成
基本单元： 铝-氢氧八面体
铝片的结构
第2章 土的物理性质及工程分类
2.2.1土的固体颗粒
1.土粒的矿物成分
2.2 土的三相组成
粘土矿物的 晶格构造
（氢键联结）
粒径 亲水性 胀缩性 压缩性
高岭石
大 小 小 小
伊利石
中 中 中 中
蒙脱石
小 大 大 大
第2章 土的物理性质及工程分类 2.2 土的三相组成