未知驱动探索，专注成就专业
1
土质学与土力学
1. 引言
土质学和土力学是土木工程中非常重要的两门学科，它们研究土壤的结构、性质和力学行为。土壤是构筑工程基础的基本材料，对于土木工程的设计和施工具有重要影响。了解土质学和土力学的基本概念和原理，对于工程师来说至关重要。
2. 土质学
土质学是研究土壤成因、组成、结构、性质和分类的学科。土壤是由无机颗粒（矿物质）和有机质组成的，并且含有水分和空气。土壤的粒径范围从粘粒、细粒到粗粒，不同粒径的颗粒在土壤中起到不同的作用。
2.1 土壤成因
土壤的形成是一个长期的物理、化学和生物过程。主要的土壤成因有： - 岩石破碎：由于大地运动和气候变化，岩石会发生破碎，形成岩屑。 - 物理风化：由于温度变化、冰雪作用等，岩石会发生物理性质的变化。 - 化学风化：岩石中的矿物质会与水和大气中的化学物质发生反应，产生新的物质。 - 有机质的积累：植物的生长和腐烂会导致有机质在土壤中积累。
2.2 土壤组成
土壤的主要组成部分包括： - 矿物质：土壤中的无机颗粒，包括石英、长石、云母等。 - 有机质：土壤中的有机物，包括植物残渣、动物尸体等。 - 水分：土壤未知驱动探索，专注成就专业
2
中的水分，对于土壤的性质和力学行为具有重要影响。 - 空气：土壤中的孔隙中充满了空气，土壤中气体的含量和种类也会影响土壤的性质。
2.3 土壤结构
土壤的结构是指土壤颗粒之间的排列方式。常见的土壤结构有团聚结构、面聚结构和砂砾结构等。土壤的结构决定了土壤的透水性、保水性和持水性。
2.4 土壤性质
土壤的性质包括物理性质和化学性质。常见的土壤性质有： - 颗粒大小：土壤颗粒的大小直接影响土壤的透水性和保水性。 - 比重：土壤颗粒的密度和单位体积质量。 - 含水量：土壤中含水量的多少会影响土壤的强度和可塑性。 - 孔隙度：土壤中孔隙的大小和分布对于土壤的透水性和空气渗透性具有重要影响。
第一章 土的物理性质及工程分类
土是岩石经过物理风化、化学风化、生物风化作用后的产物，是由各种大小不同的土粒按各种比例组成的集合体。
土粒之间的孔隙中包含着水和气体，是一种三相体系。
第一节 土的三相组成
无机矿物颗粒 原生矿物：岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等
固体颗粒 次生矿物：原生矿物风化作用的新矿物32OAl、32OFe、次生2SiO、
（固相） 粘土矿物以及碳酸盐等
有机质：由于微生物作用，土中产生的复杂的腐殖质矿物，还有动植物残体等有机物，如泥炭等。
土
结合水 强结合水
水 弱结合水
（液相） 自由水 毛细水
重力水
气体 与大气联通： 与空气相似，受到外力作用时排出，对土的工程性质没多大影响。
（气相） 与大气不连通：密闭气体，压力大被压缩或溶解于水中，压力小时气泡恢复原状或重游
离，对土的工程性质有很大影响。
（含气体的土成为非饱和土，非饱和土的工程性质研究已成为土力学的一个新分支）
第二节 土的颗粒特征
1．描述土粒大小及各种颗粒的相对含量的常用方法：对粒径>0.075mm的土粒，筛分法；粒径<0.075mm的土粒，沉降分析法。
沉降分析法是根据土粒在悬液中沉降的速度与粒径的平方成正比的Stokes公式来确定各粒组相对含量的方法。
2．土粒大小划分：块-碎-砾-砂-粉-粘
（粉：砂粉，粘粉；粘：粉粘，粘土）
粘土粒径<0.002mm，为很细小的扁平颗粒，表面具有极强的和水相互作用的能力。
第三节 土的三相比例指标
土的三相五只在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘查报告中不可缺少的基本内容。
《土质学与土力学》作业1
一、单项选择题（每小题2分，共12分）
1. 土颗粒的大小及其级配，通常是用粒径级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示 。
(A) 土粒大小较均匀，级配良好
(B) 土粒大小不均匀，级配不良
(C) 土粒大小不均匀，级配良好
2. 对土粒产生浮力的是 。
(A) 毛细水 (B) 重力水 (C) 结合水
3. 毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？
(A) 粘土颗粒电场引力作用
(B) 孔隙水压力差的作用
(C) 水与空气交界面处的表面张力作用
4. 三种粘土矿物中， 的结构单元最稳定。
(A) 蒙脱石 (B) 伊利石 (C) 高岭石
5. 颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力，称为表面能。颗粒大小和表面能之间的关系为 。
(A) 颗粒越大，表面能越大 (B) 颗粒越细，表面能越大
(C) 颗粒越圆，表面能越大
6. 三种粘土矿物的亲水性大小，哪种次序排列是正确的：
(A)高岭石＞伊利石＞蒙脱石 (B) 伊利石＞蒙脱石＞高岭石 (C) 蒙脱石＞伊利石＞高岭石 姓 名：________________
学 号：________________
得 分：________________
教师签名：________________ 二、填空题（每小题1分，共22分）
1. 颗粒级配曲线越 ，不均匀系数越 ，颗粒级配越 。
为获得较大密实度，应选择级配 的土料作为填方或砂垫层的土料。
2.粘粒含量越 ，颗粒粒径越 ，比表面积越 ，亲水性越 ，可吸附弱结合水的含量越 ，粘土的塑性指标越
第 1 页 共 33 页
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html 土力学习题集及详细解答
《土力学》习题
绪论
一、填空题
1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是
荷载，基础的作用是
荷载。
2.地基基础设计，就地基而言，应满足 条件和 条件。
3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为 地基，埋深小于5m的基础被称为
基础。
二、名词解释
1.人工地基 2.深基础 3.基础 4.地基
第1章 土的组成
一、填空题
1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较 ，其夯实后密实度较 。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥ 且曲率系数为 的土。
3.利用 曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较
的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是 水和 水。
5.影响压实效果的土中气是与大气 的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气 的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用 法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用 法。
7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越 ，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越 。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为 粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为 粒径。
