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土力学之土的成因

发布于：2022-09-21 16:37:21 来自：建筑结构/地基基础 [复制转发]

地球表面30－80km厚的范围是地壳。土是岩石在地质作用下经风化、破碎、剥蚀、搬运、沉积等过程的产物，是没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物。绝大部分土形成于第四纪，故也称为第四纪沉积物。

土按成因分类：

1）残积土

2）坡积土

3）洪积土

4）冲积土

5）湖积土

6）海积土

7）风积土

8）冰积土

详细介绍如下：
1．残积土

残积土是由基岩风化而成，未经搬运留于原地的土体。它处于岩石风化壳的上部，是风化壳中剧风化带。残积土一般形成剥蚀平原。

影响残积土工程地质特征因素主要是气候条件和母岩的岩性：

1）气候因素

气候影响着风化作用类型，从而使得不同气候条件不同地区的残积土具有特定的粒度成分、矿物成分、化学成分。

①干旱地区： 以物理风化为主，只能使岩石破碎成粗碎屑物和砂砾，缺乏粘土矿物，具有砾石类土和工程地质特征。

②半干旱地区： 在物理风化的基础上发生化学变化，使原生的硅酸盐矿物变成粘土矿物；但由于雨量稀少，蒸汽量大，故土中常含有较多的可溶盐类；如碳酸钙、硫酸钙等。

③潮湿地区： a、在潮湿而温暖，排水条件良好的地区，由于有机质迅速腐烂，分解出CO₂，有利于高岭石的形成。b、在潮湿温暖而排水条件差的地区，则往往形成蒙脱石。

可见，从干旱、半干旱地区至潮湿地区，土的颗粒组成由粗变细；土的类型从砾石类土过渡到砂类土、粘土。

2）母岩因素

母岩的岩性影响着残积土的粒度成分和矿物成分。

酸性火成岩：含较多的粘土矿物，其岩性为粉质粘土或粘土；

中性或基性火成岩：易风化成粉质粘土；

沉积岩大多是松软土经成岩作用后形成的，风化后往往恢复原有松软土的特点，如：粘土岩→粘土；细砂岩→细砂土等。

残积物的厚度在垂直方向和水平方向变化较大；这主要与沉积环境、残积条件有关（山丘顶部因侵蚀而厚度较小；山谷低洼处则厚度较大。）

2．坡积土

坡积土是高处风化、剥蚀后的岩石产物，在自重、风或流水作用下，顺山坡向下移动，最后沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。坡积土体与残积土体往往呈过渡状态，其工程地质特征也很相似。

3．洪积土

洪积土是暂时性、周期性地面水流——山洪带来的碎屑物质，在山沟的出口地方堆积而成。洪积物的堆积面积大小不一，从几平方米到数十平方公里，在许多大山与平原交界处，各条沟的洪积物不断发展，相连成片可形成洪积平原。洪积土体多发育在干旱半干旱地区，如我国的华北、西北地区。

4．冲积土

冲积土是由于河流的流水作用，将碎屑物质搬运堆积在它侵蚀成的河谷内而形成的。冲击土在地表分布很广，主要类型有：

（1）平原河谷冲击物

①河床沉积物。主要分布在河床地带，冲积土一般为砂土及砾石类土，有时也夹有粘土透镜体，在垂直剖面上土粒由下到上，由粗到细，成分较复杂，但磨圆度较好。

②河漫滩沉积物。河漫滩相冲积土是由洪水期河水将细粒悬浮物质带到河漫滩上沉积而成的。一般为细砂土或粘土，覆盖于河床相冲积土之上。常为上下两层结构，下层为粗颗粒土，上层为泛滥的细颗粒土。

③河流阶地沉积物。

④古河道沉积物。牛轭湖相冲积土是在废河道形成的牛轭湖中沉积下来的松软土。由含有大量有机质的粉质粘土、粉质砂土、细砂土组成，没有层理。

（2）山区河谷冲击物：山区河流速度大，多为漂石、卵石与圆砾，厚度一般10～15m。

（3）山前平原冲击物：山前平原冲击物具有分带性，近山一带为粗粒物质组成，向平原低地逐渐变为砂土和粘土。

（4）三角洲沉积物：在河流入海或入湖口处，所搬运的大量细小颗粒土沉积下来，形成面积宽广，厚度较大（百米以上）的三角洲沉积物，一般以砂、粉质粘土和粉土为主。这些物质经过河流的长途搬运后，一般具有良好的分选性和颗粒磨圆度，斜层理也较发育。在三角洲地带，地下水位很高，水系密布，该区域内沉积物形成饱和砂土及软粘土，承载能力很低，压缩性很高，作为建筑物地基应特别慎重。