各种土中水的特征

第⼀章⼟的物理性质及分类第⼀章⼟的物理性质及分类1—1 概述⼟的定义：⼟是连续，坚固的岩⽯在风化作⽤下形成的⼤⼩悬殊的颗粒，经过不同的搬运⽅式，在各种⾃然环境中⽣成的沉积物。

⼟的三相组成：⼟的物质成分包括有作为⼟⾻架的固态矿物颗粒、孔隙中的⽔及其溶解物质以及⽓体。

因此，⼟是由颗粒(固相)、⽔(液相)和⽓(⽓相)所组成的三相体系。

第⼆节⼟的⽣成⼀、地质作⽤的概念地质作⽤--导致地壳成分变化和构造变化的作⽤。

根据地质作⽤的能量来源的不同，可分为内⼒地质作⽤和外⼒地质作⽤内⼒地质作⽤: 由于地球⾃转产⽣的旋转能和放射性元素蜕变产⽣的热能等，引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发⽣变化的地质作⽤。

如岩浆作⽤、地壳运动(构造运动)和变质作⽤。

外⼒地质作⽤：由于太阳辐射能和地球重⼒位能所引起的地质作⽤。

它包括⽓温变化、⾬雪、⼭洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、⽣物等的作⽤。

风化作⽤--外⼒(包括⼤⽓、⽔、⽣物)对原岩发⽣机械破碎和化学变化的作⽤。

沉积岩和⼟的⽣成--原岩风化产物（碎屑物质），在⾬雪⽔流、⼭洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等外⼒作⽤下，被剥蚀，搬运到⼤陆低洼处或海洋底部沉积下来，在漫长的地质年代⾥，沉积的物质逐渐加厚，在覆盖压⼒和含有碳酸钙、⼆氧化硅、氧化铁等胶结物的作⽤下，使起初沉积的松软碎屑物质逐渐压密、脱⽔、胶结、硬化⽣成新的岩⽯，称为沉积岩。

未经成岩作⽤所⽣成的所谓沉积物，也就是通常所说的“⼟”。

风化、剥蚀、搬运及沉积--外⼒地质作⽤过程中的风化、剥蚀、搬运及沉积，是彼此密切联系的。

⼆、矿物与岩⽯的概念岩⽯--⼀种或多种矿物的集合体。

矿物--地壳中天然⽣成的⾃然元素或化合物，它具有⼀定的物理性质、化学成份和形态．(⼀) 造岩矿物组成岩⽯的矿物称为造岩矿物。

矿物按⽣成条件可分为原⽣矿物和次⽣矿物两⼤类。

区分矿物可以矿物的形状、颜⾊、光泽、硬度、解理、⽐重等特征为依据。

（⼆）岩⽯岩⽯的主要特征包括矿物成分、结构和构造三⽅⾯。

选择题（1）某砂土的最大孔隙比0.2max =e ，最小孔隙比5.0min =e ，天然孔隙比75.0=e ，则其相对密度r D 为（ ）（A ）1.2 （B ）0.83 （C ）0.167 （D ）5.0（2）土粒级配曲线越平缓，说明（ B ）（A ）土粒均匀，级配不好； （B ）土粒不均匀，级配良好；（C ）土粒均匀，级配良好； （D ）土粒不均匀，级配不好。

（3）砂类土的重要特征是（ D ）（A ）灵敏度与活动度 （B ）塑性指数与液性指数（C ）饱和度与含水量 （D ）颗粒级配与密实度（4）在地面上修建一座梯形土坝，则坝基的反力分布形状应为何种形式？（ ）（A ）矩形； （B ）马鞍形； （C ）梯形。

（5）室内侧限压缩试验测得的e-P 曲线愈陡，表明该土样的压缩性（ A ）（A ）愈高； （B ）愈低；（C ）愈均匀； （D ）愈不均匀。

（6）前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为（ A ）（A ）欠固结； （B ）次固结；（C ）正常固结； （D ）超固结。

（7）某饱和粘土层，厚度为h ，在满布荷载P 作用下固结（单面排水），当t=1a 时，固结度U=50%，若同样的饱和粘土层，在满布荷载2P 作用下固结，土层厚度为h/2，固结度U=50%时所需的时间为（ ）（A ）t=1a （B ）t=1/2a （C ）t=1/4a （D ）t=2a（8）土的抗剪强度，下列说法正确的是（ B ）。

（A ）土体中发生剪切破坏的平面，为最大剪应力作用面；（B ）土体中某点作一平面，若该面积元上的σ和τ在应力坐标上位于两条强度线之间，则表示该点处于弹性状态，未达到极限平衡；（C ）土体中发生剪切破坏的平面，其剪应力等于抗剪强度；（D ）总应力强度线的内摩擦角ϕ总是大于有效应力强度线的内摩擦角ϕ'。

（9）提高挡土墙墙后的填土质量，使土的抗剪强度增大，将使作用于墙背的（ ）（A ）主动土压力增加； （B ）主动土压力减小；（C ）静止土压力增加； （D ）被动土压力减小。

土中水的运动规律土壤中的水分是一种重要的自然资源，它对植物生长和生态系统的维持起着至关重要的作用。

土壤中的水分运动规律是指水分在土壤中的流动和分布特征，了解土中水的运动规律对于合理地利用和管理水资源具有重要意义。

水分在土壤中的运动主要有三种形式：下渗、上升和水分的水平运动。

下面将对这三种形式进行详细解释。

首先，下渗是指在降雨或灌溉等外界输入水分的作用下，水分由土壤表面逐渐向下渗透的过程。

下渗的速率与土壤的性质密切相关，包括土壤的渗透性、含水量和坡度等。

渗透性较强的土壤能够较快地将水分吸收并向下渗透，而具有较低渗透性的土壤则会形成水分渗透的阻碍。

其次，上升是指土壤中的水分由根系吸力和毛细作用等因素的作用下，逆向运动向土壤表面移动的过程。

植物根系的吸力和土壤毛细作用是上升的主要驱动力，它们能够克服重力和土壤水分的阻力，使水分从较深层次向上运动，满足植物对水分的需求。

最后，水分的水平运动是指水分在土壤中沿着水势梯度从高水势区向低水势区移动的过程。

土壤水分的水势梯度是由土壤的物理结构和含水量分布所决定的，水分会沿着水势梯度向低水势移动。

水分的水平运动在土壤湿润和干燥的交界处较为明显，能够调节土壤中的水分分布，维持土壤的湿润程度。

影响土中水的运动规律的因素有很多，包括土壤类型、土壤质地、地形坡度、降雨量和植被状况等。

土壤类型和质地决定了土壤的渗透性和蓄水能力，影响了水分的下渗和水平运动；地形坡度对水分的下渗和水平运动有很大的影响，陡坡地的水分会迅速流失；降雨量的大小和分布影响了土壤中的水分储备和水分的下渗速率；植被状况能够通过根系吸力的作用促进水分的上升运动。

在实际生产和生活中，我们可以根据土中水的运动规律进行水资源的合理利用和管理。

例如，在农业生产中，我们可以根据土壤类型和质地选择合适的灌溉方式和灌溉量，以确保水分能够充分渗透到作物根区并被利用；在城市建设中，可以合理规划排水系统，避免水分的积聚和滞留，防止城市内涝的发生。

土力学基础课后习题答案
1、土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？
答：土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。

土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水)
特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。

影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。

工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。

2、土的不均匀系数cu及曲率系数cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，cu和cc数值上评价土的工程性质。

答：不均匀系数cu反映了大小不同粒组的分布情况。

曲率系数CC 描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。

评价：(1)对于级配连续的土：cu5,级配良好；cu5,级配不良。

(2)对于级配不连续的土：同时满足cu5和cc=1~3,级配良好，反之则级配不良。

3、说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值的大小。

答：天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。

饱和重度天然重度干重度浮重度。