15
土的组成
土是固体颗粒、水和空气的混合物，常称土为 三相系。
固相：土的颗粒、粒间胶结物；
液相：土体孔隙中的水；
气相：孔隙中的空气。
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土的组成
当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和 土；
当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土；
一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔 隙中兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿 土。 根据土的粘性分： 粘性土：颗粒很细； 无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚 至堆石（直径几十厘米甚至1米）
6
残积物
岩石经物理风化和化学风化作用后残留 在原地的碎屑物称残积物、残积土或残 积层。土壤层、残积层、风化岩层构成 完整的地表风化壳。 残积物不具有层理，其表部土壤层孔隙 率大、压缩性高、强度低；残积层通常 为含碎石或砂粒的粘性土或碎石土、砂 砾土组成，其强度较高。
坡积物
雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运， 或由于本身的重力作用，堆积在平缓的斜坡或坡脚 处，成为坡积物。
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土的组成
一、土的固相
土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的 骨架最基本的物质，称为土粒。对土粒应从其矿物成分、 颗粒的大小和形状来描述。 （一）成土矿物：原生矿物，次生矿物
1.原生矿物 原生矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化 的矿物碎屑。常见的原生矿物有石英、长石、云母、角闪 石、辉石、橄榄石、石榴石等。 2.不溶于水的次生矿物 组成土的这类矿物主要有：黏土矿物 、次生SiO2 、 倍半氧化物。 3.可溶性次生矿物 4.有机质
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黏土矿物
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高 岭 石
蒙 脱 石
伊 利 石
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土的粒度成分
土的粒度成分(size fraction)是决定土的工程性质的主要内 在因素之一，因而也是土的类别划分的主要依据。 （二）土粒的大小和土的级配 粒组：把工程性质相近的土粒合并为一组；某粒组的土粒含 量定义为该粒组的土粒质量与干土总质量之比 土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量。
3
全新世Q4
新生代
地 质 年 代 表
第四纪Q 中生代
古生代
元ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ代 太古代
4
第四纪地质概述
第四纪是新生代最晚的一个纪,时间下限为200万年. 开展对第四纪地质的研究,对人类的工程活动具有重 要意义。
地质年代 纪 世 全新世Q4 第四纪Q 绝对年龄 （万年） 1
晚更新世Q3
更新世 中更新世Q2 早更新世Q1
第3章 土的分类及其工程性质
1
外力地质作用与土的形成
地表岩石破坏 搬运 沉积
土的形成
2
土的形成--地质年代
地球到现在已有60亿年的历史 绝对地质年代和相对地质年代 一般采用相对地质年代 主要依据：地壳运动和生物演变 相对地质年代单位 代、纪、世、期、时
与相对地质年代单位相对应的地层单位
界、系、统、阶、带
海洋沉积物 风积物
冰碛与冰水沉积物
淤积土
风积土
冰积土
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土的形成
土(soil)是覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆 积物。是岩石在风化作用后经搬运作用或在原地 或在异地各种环境下形成的。 岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。
物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波 浪的冲击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、 冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、 岩屑的过程。
7
坡积土
残积土
8
洪积物
大雨或融雪水将山区或高地的大量碎屑物沿冲沟搬运到山 前或山坡的低平地带堆积而成。洪积物在沟口往往呈扇状分布， 称为洪积扇。分选程度较好、具层理、含夹层及透镜体。 一般可将洪积扇分为上、中、下三部分。上部主要由砾石、 卵石组成，强度高、压缩性小，是工业与民用建筑的良好地基。 孔隙大，透水性强，不宜建坝。中部以砂土为主，下部以粘土 为主，可作为工业与民用建筑的地基。
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土的形成
化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等 各种气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳 化和水化作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化， 分解为极细颗粒的过程。 特征： 物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗； 化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。 对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化 学风化，只不过哪种占优而已。
洪积土
9
冲积物
将河流沉积物称为冲积物，磨圆度、分选性好，具 层理构造。古河床冲积物的压缩性低、强度较高， 是良好的建筑地基；现代河床冲积物密实度较差、 透水性强，尤其不利于作为水工建筑物地基。
冲积土
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湖泊沉积物
由湖浪侵蚀的碎屑物及入湖河流等搬运的碎屑物 经湖流和湖浪的搬运后沉积下来的物质称湖泊沉 积物。近岸带沉积物承载力高，远岸带较差。
我国GB50021-2001 《岩土工程勘察规范》的粒组划分标准：
10
73 200
5
第四纪气候与冰川活动
第四纪气候冷暖变化频繁，冰川作用强烈。中国大 陆在冰川期间，海平面下降，渤海、东海、黄海均 为陆地，台湾与大陆相连，气候干燥、风沙盛行、 黄土堆积作用强烈。
第四纪沉积物
由于新构造运动强烈，海平面和气候变化频繁，使 得第四纪沉积环境极为复杂。第四纪沉积物形成时 间短，成岩作用不充分，常呈松散、多孔、软弱状 态覆盖于地表。按其成因可分为：残积物、坡积物、 洪积物、冲积物、湖泊沉积物、海洋沉积物、冰碛 与冰水沉积物、风积物。
寒冷地带，岩块或砂，物理风化，稳定。
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土的形成
运积土：岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运 离开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积 土、冰碛土和沼泽土等。 冲积土：由水流冲积而成；颗粒分选、浑圆光滑
风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆 积物；没有层理、细砂或粉粒；黄土 冰碛土：由冰川剥落、搬运形成的堆积物；不成层、从漂石 到粘粒 沼泽土：在沼泽地的沉积物；含有机质、压缩性高、强度低
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土的形成
土从其堆积或沉积的条件来看可分为：
残积土 河流冲积土 风积土 土 运积土 冰碛土 沼泽土 残积土 冲积土 无机土运积土风积土 土 冰碛土 有机土(沼泽土)
残积土：岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点：湿热地带，粘土，深厚，松软，易变；