土體

土體

土體不是一般土層的組合體,而是與工程建築的穩定、變形有關的土層的組合體。 土體是由厚薄不等,性質各異的若干土層,以特定的上、下次序組合在一起的。 凡第四紀鬆散物質沉積成土後,未經受成壤作用的鬆散物質經受壓密固結作用,逐漸形成具有一定強度和穩定性的土體,這就是工程地質學中所說的土體,是人類活動和工程建設研究的對象。而經受生物化學及物理化學的成壤作用所形成的土體,則稱為土壤。

簡介

固體顆粒間無聯結或有微弱聯結,保持天然結構,通常含有天然結構面的地質體。主要生成於第四紀,並分布在地殼表層,復蓋著陸地和海底的大部分。土體這個概念是20世紀70年代末至80年代初,隨著工程地質工作的深入開展而逐步建立起來的。

區別

土體土體

土體與土都是由固體、液體和氣體材料組成;不同的是,土體中含有天然結構面,並賦存於一定的地

質環境中。土體在土體中應力、地下水和溫度的作用下不斷變化著。土體中的天然應力可分解為鉛直應力 σ尙 與水平應力σ媧。天然鉛直應力σ尙通常用土體天然容重 r與埋藏深度h的乘積 rh 估算;天然水平應力 σ媧通常用側壓力係數 K0與天然鉛直應力 σ尙乘積 K0σ尙估算。K0是天然水平應力 σ媧與天然鉛直應力 σ尙的比值。粘性土體中K0的大小與其超固結比 (OCR)的大小有關。超固結比是土體在地質歷史上曾經承受過的最大固結壓力Pc與目前上復土層自重壓力P0的比值。一般來說,當OCR等於1或略大於1時,K0小於1;當OCR大於4或5時,K0可以等於1,或更大一些。

土體是在漫長的地質歷史過程中形成,常產生有原生的層理結構面。土體成分中固體材料,尤其是細顆粒材料沉積後,在固結排水、因溫度和溫度變化發生體積脹縮、風化,以及構造應力等的作用下,又會不同程度地產生次生結構面。這些原生的和次生的結構面,往往控制著土體的物理力學性質。

影響土體工程性質的因素

影響土體工程性質的因素,與影響土樣性質的因素不盡相同。土樣的性質主要受其成分、結構和含水量的影響,影響土體工程性質的因素更多、更複雜。由於同一土層內的物質組成、物理化學狀態基本一致,因此,由單一土層構成的土體,其工程性質主要受控於土體材料的成分和土體結構特徵。但是,對於層理髮育、由土層組合體構成的土體來說,工程性質取決於各土層性質的綜合效應,即取決於土層組合體的總體工程性質,而且常具有非均質性和明顯的各向異性。不論由單一土層或土層組合體構成的土體,它們的工程性質均隨著埋深增大而變化。同一土層的力學性質,隨著埋深的增大,存在著逐漸變好的趨勢。土體是一個含有水和空氣的多組分體系。當土體中存在地下水時,地下水位以下土體中的水和孔隙水壓力可以降低土體的抗剪強度,地下水位以上土體的抗剪強度常因含水量變化而變化。水通過土體流動的難易程度稱為土體的滲透性。單一土層土體的滲透性,取決它的孔隙性和裂隙性。多層土體的滲透性取決於各土層滲透性的綜合效應。

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