2017年造價工程師土建計量講義：土的組成

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　　土建計量講義：土的組成

　　土是由顆粒(固相)、水溶液(液相)和氣(氣相)所組成的三相體系，各種土的顆粒大小和礦物成分差別很大，土的三相間的數(shù)量比例也不盡相同，而且土粒與其孔隙水溶液及環(huán)境水之間又有復(fù)雜的物理化學(xué)作用。根據(jù)組成土的固體顆粒礦物成分的性質(zhì)及其對土的工程性質(zhì)影響不同，組成土的固體顆粒礦物可分為原生礦物、不溶于水的次生礦物、可溶鹽類及易分解的礦物、有機質(zhì)等四種。

　　土建計量講義：土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

　　土的結(jié)構(gòu)是指上顆粒本身的特點和顆粒間相互關(guān)聯(lián)的綜合特征，一般可分為兩大基本類型：

　?、賳瘟＝Y(jié)構(gòu)。也稱散粒結(jié)構(gòu)，是碎石(卵石)、礫石類土和砂土等無黏性土的基本結(jié)構(gòu)形式，其對土的工程性質(zhì)影響主要在于其松密程度。

　?、诩象w結(jié)構(gòu)。也稱團聚結(jié)構(gòu)或絮凝結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)為黏性土所特有。黏性土組成顆粒細小，表面能大，顆粒帶電，沉積過程中粒間引力大于重力，并形成結(jié)合水膜連接，使之在水中不能以單個顆粒沉積下來，而是凝聚成較復(fù)雜的集合體進行沉積。

　　土的構(gòu)造，是指整個土層(土體)構(gòu)成上的不均勻性特征的總合，反映土體力學(xué)性質(zhì)和其他工程性質(zhì)的各向異性或土體各部位的不均勻性，是決定勘探、取樣或原位測試布置方案和數(shù)量的重要因素之一。整個土體構(gòu)成上的不均勻性包括：層理、夾層、透鏡體、結(jié)核、組成顆粒大小懸殊及裂隙特征與發(fā)育程度等。這種構(gòu)成上的不均勻性是由于土的礦物成分及結(jié)構(gòu)變化所造成的。一般土體的構(gòu)造在水平方向或豎直方向變化往往較大，受成因控制。土的構(gòu)造特征和結(jié)構(gòu)特征一樣，也是在它生成過程中各有關(guān)因素作用下形成的。對于每種成因類型的土體，都具有其各自特有的構(gòu)造。

　　土建計量講義：土的構(gòu)造

　　是指整個土層(土體)構(gòu)成上的不均勻性特征的總合，反映土體力學(xué)性質(zhì)和其他工程性質(zhì)的各向異性或土體各部位的不均勻性，是決定勘探、取樣或原位測試布置方案和數(shù)量的重要因素之一。整個土體構(gòu)成上的不均勻性包括：層理、夾層、透鏡體、結(jié)核、組成顆粒大小懸殊及裂隙特征與發(fā)育程度等。這種構(gòu)成上的不均勻性是由于土的礦物成分及結(jié)構(gòu)變化所造成的。一般土體的構(gòu)造在水平方向或豎直方向變化往往較大，受成因控制。土的構(gòu)造特征和結(jié)構(gòu)特征一樣，也是在它生成過程中各有關(guān)因素作用下形成的。對于每種成因類型的土體，都具有其各自特有的構(gòu)造。

　　土建計量講義：土的分類

　?、俑鶕?jù)有機含量分類。根據(jù)土中有機質(zhì)含量，分為無機土、有機質(zhì)土、泥炭質(zhì)土和泥炭。

　?、诟鶕?jù)顆粒級配和塑性指數(shù)分類。根據(jù)顆粒級配和塑性指數(shù)分為碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土是粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土，根據(jù)顆粒級配和顆粒形狀分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫;砂土是粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%，且粒徑大于0. 075mm的顆粒含量超過全重50%的土;黏性土是塑性指數(shù)大于10的土。黏性土分為粉質(zhì)黏土和黏土;粉土是粒徑大于0.075的顆粒不超過全重50%，且塑性指數(shù)小于或等于10的土。

　　③根據(jù)地質(zhì)成因分類。土可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖擊土、淤積土、冰積土和風(fēng)積土等。

　　④根據(jù)顆粒大小及含量分類。土可分為巨粒土、粗粒土、細粒土等。如圖1. 1. 1所示。

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　　土建計量講義：結(jié)構(gòu)面

　　結(jié)構(gòu)面是切割巖體的各種地質(zhì)界面的統(tǒng)稱，是一些具有一定方向，延展較廣較薄的二維地質(zhì)界面，如層面、沉積間斷面、節(jié)理、裂隙、裂縫、斷層等，也包括厚度較薄的軟弱夾層。結(jié)構(gòu)面的特征是影響結(jié)構(gòu)面強度及其他性能的重要因素，一般從方位、間距、延續(xù)性、粗糙度、結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺趶姸?、張開度、充填物、滲流、節(jié)理組數(shù)、塊體大小等方面來描述結(jié)構(gòu)面的特征。一般將巖層在空間中的位置定義為巖層產(chǎn)狀。傾斜巖層的產(chǎn)狀，是用巖層層面的走向、傾向和傾角三個產(chǎn)狀要素，如圖1.1.2所示。一般而言，通過巖層產(chǎn)狀的三個要素，可以表達出經(jīng)過構(gòu)造后的構(gòu)造形態(tài)在空間的位置。

　　土建計量講義：結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度等級分類

　　土建計量講義：水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造

　　水平構(gòu)造，是未經(jīng)構(gòu)造變動的沉積巖層，形成時的原始產(chǎn)狀是水平的，先沉積的老巖層在下，后沉積的新巖層在上。這里所說的水平構(gòu)造只是相對而言，因為地殼的發(fā)展經(jīng)歷了長期復(fù)雜的運動過程，巖層的原始產(chǎn)狀都發(fā)生了不同程度的變化。

　　單斜構(gòu)造，是原來水平的巖層，在受到地殼運動的影響后，產(chǎn)狀發(fā)生變動形成巖層向同一個方向傾斜，這種產(chǎn)狀變動往往是褶曲的一翼、斷層的一盤或者是局部地層不均勻的上升或下降所引起。

　　土建計量講義：褶皺構(gòu)造

　　褶皺構(gòu)造是組成地殼的巖層受構(gòu)造力的強烈作用，使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造，它是巖層產(chǎn)生的塑性變形。絕大多數(shù)褶皺是在水平擠壓力作用下形成的，但也有少數(shù)是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皺在層狀巖層中最明顯，在塊狀巖體中則很難見到。

　　土建計量講義：斷裂構(gòu)造

　　斷裂構(gòu)造是構(gòu)成地殼的巖體受力作用發(fā)生變形，當(dāng)變形達到一定程度后，使巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不一的斷裂。它是地殼上層常見的地質(zhì)構(gòu)造，其分布很廣，特別在一些斷裂構(gòu)造發(fā)育的地帶，常成群分布，形成斷裂帶。根據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對位移的情況，將其分為裂隙和斷層兩類。

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