**章 土的物理性质:
任何工程材料的受力特性都同它本身的物理性质有关,土也不例外。但土与一般的致密和均匀材料又有很大的不同。它是自然生成的,是由不同的固体颗粒和水、气组成的千差万别的三相体,其组成之间的联系常是很复杂的,还会因外界条件的改变而发生变化。土在受力后是���会发生强度破坏或是发生很大变形,主要取决于它的物质成分、相互关系和相互作用,一般与它的固体颗粒本身的强度和变形关系不大。可以这样认为:对土的力学性质来说,其基础和本质的因素在于它的物理性质。
为了便于解决工程问题,我们要应用一系列指标来表征土的物理性质,并根据土的特征、有关指标值和形成年代等进行土的分类。
**节 土的生成:
天然土的三相物质成分、相互关系和作用是十分复杂和各不相同的。其主要原因是土的生成条件和生成历史等很不相同。
土是地壳表层的岩石长期经受风化作用和水流、冰川、风等自然力的剥蚀、搬运及堆积作用而生成的松散堆积物。其历史在地质年代中一般较短,多数是在一百万年内,且口属于第四纪堆积。
一、风化作用:
风化作用是由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石产生破坏的地质作用。风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。
物理风化作用的主要因素是气温变化。在昼夜、晴雨的气温变化中,岩石表面的温度变化比内部大,因而表里胀缩不均,加之所含不同矿物的膨胀系数不同,在气温变化时也削弱了矿物间的结合作用,久而久之,使岩石产生裂隙,由表及里遭到破坏。这种现象在大陆性干燥气候区表现*为显著。另外,在冷湿地区,渗入岩石裂隙中的水由于气温变化而不时地冻结和融化,导致裂隙逐渐扩大,岩石崩裂破碎。在干旱地区,大风挟带砂砾对岩石的打磨也可使岩面迅速剥蚀。
物理风化作用只引起岩石的机械破坏,其产物如砂、砾石和其他粗粒土的矿物成分与母岩相同。
化学风化作用是岩石在与水溶液和大气中的氧、二氧化碳等的化学作用下受到的破坏作用。化学风化作用有水化作用、水解作用、氧化作用、碳酸化作用及溶解作用等。化学风化作用不仅使岩石破碎,而且使其化学成分改变,形成性质不同的新矿物。
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