更新时间:2022-08-25 14:21
团粒是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒,一般呈卵圆形,内部结构均匀,大小在0.03-0.2mm之间,常成群出现。团粒是由微细骨屑、蓝藻类、粪粒或泥晶碳酸盐矿物发生凝聚作用而成,有时可经流水搬运、滚动,有时就地堆积。
团粒是土壤结构最基本的单元,由腐殖质和矿物颗粒等构成的团状小土粒,直径一般在1-10mm之间。可储存水分和养分,团粒之间的空隙便于渗水。土壤团粒结构是反映土壤特征和评价土壤质量的重要指标之一 ,其表征形式有土壤团聚体组成、水稳性团聚体组成 、微团聚体组成等。不同土地利用方式对土壤团粒的形成、数量和质量有重要影响。在黏土中,团粒结构是由于黏土中存在电解质,使土粒扩散层厚度减薄,黏土颗粒凝聚在一起形成的。土中团粒结构较多,土的孔隙会因此增大,使土的渗透性也增大。
土渗透性(permeability of soils)水在土孔隙中渗透流动的性能。表征土渗透性指标为渗透系数。土中的水受水位差和应力的影响而流动,砂土渗流基本服从达西定律。粘性土因为结合水的黏滞阻力,只有水力梯度增大到起始水力梯度,克服了结合水黏滞阻力后,水才能在土中渗透流动,粘性土渗流不符合达西定律。渗透破坏是在渗流动水压力作用下,受各种因素影响或控制的一种工程的或天然的土体破坏变形,而在工程活动过程中,较易见到其全过程。但是,由于影响团素或所处的地质条件不同,或在相同地质条件下而工程性质不同,渗透破坏常表现有不同形式。渗透破坏的形式一般有潜蚀、流砂和接触冲刷。潜蚀(管涌),系渗流削弱土体内部连结,将土体较细颗粒移动或挟走的作用和现象。结果使土体结构变松,孔隙增大,强度降低,甚至形成孔洞和表层塌陷,危及建筑物完全。流砂(流土),系渗流将土体的所有颗粒同时浮动、流动或整块移动。它常发生在大坝下游坡脚或基坑斜坡处,可能导致建筑物毁决或斜坡塌滑。接触冲刷,系指粗细粒土层接触时,在平行或垂直于接触面的渗流作用下,细颗粒被冲动挟走,以至细粒土层被冲刷掏空,危及建筑物安全。当建筑物与性质相同或不同的土层接触处,由于接触松驰而产生集中渗流所造成的冲刷,也属接触冲刷。上述三者中的接触冲刷,显然是潜蚀的特殊形式。实际上,渗透破坏仅为流砂和潜蚀两种类型。
膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩、胀缩变形显著的黏性土,膨胀土的特性对建筑物尤其是轻型建筑有比较强的破坏作用,因此要减少膨胀土对建筑物的破坏,必须了解膨胀土的物理特性,并采取措施加以处理。膨胀土胀缩变形的本质是:土粒中的亲水性矿物在水的作用下产生的吸水膨胀和失水收缩,其中亲水性矿物成分主要是由蒙脱石组成的。蒙脱石是在碱性介质和湿热的环境条件形成的,其胀缩变形是最为显著的特性。蒙脱石矿物颗粒晶层之间是一种平行板状结构,层间以氧原子与氧原子相联,仅靠分子间的相互连接,结合力很弱,水分子很容易进入晶胞之间使晶胞距离增大,所以蒙脱石的晶格是活动的,吸水后体积会发生膨胀,脱水后则可收缩,这种胀缩性的反复作用对工程的危害非常大。衡量土中黏土矿物成分多少的两个重要宏观指标就是界限含水率和黏粒含量,研究膨胀土中这两种指标的变化,对于了解膨胀土工程性质是十分有意义的。工程上对弱膨胀土采用控制含水率和密度的方法可以部分消除其胀缩性,而中性以上的膨胀土,用上述方法就不能达到消除其胀缩性的目的了,必须化学改性处理。已有学者对化学改性处理膨胀土的方法已经做了大量的研究,如掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化钠、氯化钙和磷酸等来稳定膨胀土,其中用掺石灰处理膨胀土是最普遍和有效的方法。石灰能显著降低膨胀土膨胀性,包括液限、塑性指数、黏粒含量等物理指标。