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土的结构特征和物态特征是什么?

结构特征

土的结构是土的存在形式,是土中矿物颗粒的相互关系。土的结构特征除土颗粒的大小、形状、表面特性及粒度级配特征外,还包括颗粒间的排列与集合关系,孔隙的大小,颗粒间联结的特点等。

土的结构类型有下列几种:
散粒结构,为粗粒土所特有。其特点是土粒大、比表面积小、粒间无结构联结,只靠重力相互堆砌而成。按排列程度又可分为疏松与致密两种。经洪水快速搬运堆积的砂土易于形成疏松结构。其特点是孔隙度高,经动荷载作用后易产生压密变形。海岸带磨圆度好的砂多具致密结构。其特点是孔隙度低,经动、静荷载作用均不易产生重大变形。

 

团聚结构,为粘性土特有。其特点是粘土粒子很少单独存在,而是彼此结合成团聚体。按粒度和团聚体排列的形式此类结构又可分为蜂窝状、骨架状、基质状、紊流状、层流状、畴状、伪球状和海绵状等8种类型(图4)。前 5种为沉积粘土的典型结构,后3种则为残积或热液成因粘土的典型结构。蜂窝状结构是静水环境中新近沉积粘土的典型结构。它的特点是孔隙度大(60~90%),湿度高(55~300%),强度低,压缩性强和各向同性骨架状结构比蜂窝状结构密实,富含粉粒(40~60%),且多处于粘粒包裹之中,具触变性基质状结构以粘粒团聚体为基底,粉砂粒镶嵌其中,具弱、中等压密性,是冲积土的典型结构。紊流状结构系蜂窝状结构或基质状结构经成岩压密形成的,具明显各向异性,各向异性剪切系数达2.5。在已固结的海积粘土中常见层流状结构,淡水湖相粘土经后生成岩压密,亦可有这种结构,它比紊流状结构的定向程度更高。畴状结构是残积高岭土的典型结构,与长石风化密切相关,在花岗岩风化土中最常见。伪球状和海绵状结构是热液成因粘土的代表结构。

物态特征

由于土的各物质组成之间的比例和排列不同而表现出的土的轻重、干湿和松密等自然属性。表征土的物态特征的指标如下:

土粒密度,土中固体颗粒的质量与其体积之比,即土粒的单位体积的质量;
天然密度,天然状态下,土的总质量与总体积之比;
干密度,土的孔隙中完全没有水时,土的单位体积的质量;
含水率,土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比,常以百分数表示;
孔隙率:土的孔隙体积与土的总体积之比,常以百分率表示;
孔隙比,土的孔隙体积与土粒体积之比,常用小数表示;

 

⑦饱和度,土的孔隙中水的充填度,即土中水的体积与孔隙体积的百分比值。

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土的结构特征和物态特征是什么?
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