高等土力學(xué) 節(jié)選

第1章 巖土的物理化學(xué)性質(zhì)
土是由礦物和巖石碎屑構(gòu)成的松軟集合體，是巖石長期風(fēng)化的產(chǎn)物，一般是由固相、液相和氣相三相組成。固相是指土體的固體顆粒部分，包括巖石風(fēng)化產(chǎn)物和生物殘骸分解后形成的物質(zhì)，具有多種礦物成分，骨架間的空隙為液相和氣相所填充。土中空隙大部分是相互連通的，形成多孔介質(zhì)。液相主要是指水及其溶解的少量可溶鹽類。氣相主要是指空氣、水蒸氣，有時還有沼氣等。土中三相物質(zhì)的含量比例不同，其形態(tài)和性狀也就不同。土是自然堆積而形成的，固體顆粒間的聯(lián)結(jié)很弱，因此，其強度較其他固體材料要低得多，且極易隨外界環(huán)境(濕度、溫度)的改變而變化。由于土的成因類型、形成歷史不同，其性質(zhì)及性狀極其復(fù)雜、多變。為了對土的復(fù)雜多變特性的形成原因和作用機理有一基本的了解，本章擬從土質(zhì)學(xué)的角度出發(fā)，考慮土的成因、成分及微觀結(jié)構(gòu)、礦物成分、土顆粒的帶電性、土的組成、組織結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、土體結(jié)構(gòu)性的定量化參數(shù)、土的物理化學(xué)性質(zhì)以及巖土工程化學(xué)等諸方面影響對土的性質(zhì)做一簡單的探討。并簡要介紹土質(zhì)改良的一些措施。
　　1.1 黏土礦物顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和基本特性
　　1.1.1 土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)的相互關(guān)系
土質(zhì)學(xué)屬地質(zhì)學(xué)的一個分支，它從土的成因及成分出發(fā)，研究土的基本工程性質(zhì)及影響因素、土質(zhì)變化的本質(zhì)原因，并以此為基礎(chǔ)進一步研究荷載、溫度、水等作用下土成分與性質(zhì)的變化規(guī)律以及土性有效改良措施的一門學(xué)科。
　土力學(xué)是工程力學(xué)的分支，以太沙基的著作(SOILMECHANICS)(土力學(xué))為標志，在1925
年成為獨立的學(xué)科。土力學(xué)將士視為物理-力學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)土的應(yīng)力-應(yīng)變-強度關(guān)系提出
力學(xué)計算模型，并以彈塑計算力學(xué)為工具求解土在荷載、溫度及水作用下的應(yīng)力、應(yīng)變以及土壓力、地基承載力、土坡穩(wěn)定等問題。
　土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)的研究內(nèi)容、學(xué)科體系各有特點，同時又密切相關(guān)、相互滲透、相互結(jié)合。土力學(xué)常常利用土質(zhì)學(xué)中土的成因、成分及微觀結(jié)構(gòu)等知識來進一步說明土力學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，并與土的本構(gòu)關(guān)系研究結(jié)合起來，以便更好地解決實際工程中有關(guān)土力學(xué)的問題。
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