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1、粘性土特有的性质及成因粘性土特有的性质及成因u 粘性土随着含水量的不同会呈现不同的物理状态。粘性土随着含水量的不同会呈现不同的物理状态。u 这种性质主要取决于这种性质主要取决于粘粒粒组的含量粘粒粒组的含量与与粘粒的矿物成分。粘粒的矿物成分。第1页/共61页比表面积比表面积u 所谓比表面积就是单位体积内颗粒表面积的总和。所谓比表面积就是单位体积内颗粒表面积的总和。u 颗粒越细，比表面积越大，表面能越大。颗粒越细，比表面积越大，表面能越大。u 粘土矿物的粒径小于粘土矿物的粒径小于0.005mm，具有很大的比表面积。，具有很大的比表面积。第2页/共61页粘性土物理化学特性的本质粘性土物理化学特性的本
2、质u粘粘土土矿矿物物可可分分为为蒙蒙脱脱石石、伊伊利利石石和和高高岭岭石石三三种种类型。它们各自具有不同的结晶结构特征。类型。它们各自具有不同的结晶结构特征。u结结晶晶结结构构特特征征：即即组组成成矿矿物物的的原原子子和和分分子子的的排排列列以及它们之间的以及它们之间的联结力联结力。u粘粘性性土土的的各各种种工工程程性性质质（可可塑塑性性、压压缩缩性性、强强度度等等）主主要要受受组组成成粘粘性性土土的的粘粘土土矿矿物物的的结结晶晶结结构构特特征征以以及及矿矿物物颗颗粒粒与与周周围围介介质质的的相相互互作作用用所所制约。制约。键键 力力第3页/共61页第一节第一节 键力的基本键力的基本概念概念第
3、4页/共61页u 所所谓谓键键力力是是指指组组成成粘粘土土矿矿物物的的原原子子与与原原子子之之间间或或分分子子与与分分子子之之间间的的一一种种联联结结力。力。u 键力的类型：键力的类型：化学键化学键 分子键分子键 氢键氢键第5页/共61页化学键化学键u 原子与原子之间的联结称为原子与原子之间的联结称为化学键化学键，也称为，也称为主键主键或或高能键高能键。u 根据联结的形式又可分为根据联结的形式又可分为离子键离子键、共价键共价键和和金属键金属键三种。三种。第6页/共61页离子键离子键u 离子键是一种化学联结。离子键是一种化学联结。u 不不同同元元素素的的原原子子通通过过化化学学反反应应，一一种种
4、元元素素的的原原子子失失去去其其最最外外电电子子层层中中的的一一个个或或多多个个电电子子成成为为阳阳离离子子，而而另另一一种种元元素素的的原原子子获获得得一一个个或或多多个个电电子子成成为为阴阴离子。离子。u 阳离子与阴离子之间的静电引力所形成的键力即为离子键。阳离子与阴离子之间的静电引力所形成的键力即为离子键。u 离子键是无方向性的。离子键是无方向性的。第7页/共61页共价键共价键u 共价键是同一种元素的两个原子以共有的外层电子联结而成同种元素的分子。共价键是同一种元素的两个原子以共有的外层电子联结而成同种元素的分子。u 共价键是有方向性的，方向角称为共价键是有方向性的，方向角称为键角键角。
5、第8页/共61页金属键金属键u 金属元素中的自由电子将金属原子或离子联结而成金属晶格，这种联结力即为金属元素中的自由电子将金属原子或离子联结而成金属晶格，这种联结力即为金属键金属键。第9页/共61页总总 结结u不同元素的原子通过化学反应构成一种新的物质分子，异性原子之间的联结力称为不同元素的原子通过化学反应构成一种新的物质分子，异性原子之间的联结力称为离子键离子键。u两个同性原子形成同一元素分子的联结力称为两个同性原子形成同一元素分子的联结力称为共价键共价键。u通过自由电子将原子或离子联结成金属晶格的联结力为通过自由电子将原子或离子联结成金属晶格的联结力为金属键金属键。第10页/共61页u 离
6、子键、共价键和金属键都属于离子键、共价键和金属键都属于主键主键。u 主键的影响范围最小，约为主键的影响范围最小，约为0.10.2m，而其联结能最大，相当于，而其联结能最大，相当于8.484J/kmol。总总 结结第11页/共61页分子键分子键u分子键又称分子键又称范德华（范德华（Van Der Waals）键）键或或次键次键、低能键低能键。u所谓分子键就是指分子与分子之间的联结力。所谓分子键就是指分子与分子之间的联结力。u分子间键力的影响范围比离子键力大得多，约为分子间键力的影响范围比离子键力大得多，约为0.310m，但其键能则比离子键能小得多，约为，但其键能则比离子键能小得多，约为2.121
7、J/kmol。第12页/共61页分子键的形成与影响因素分子键的形成与影响因素u由由于于分分子子的的正正电电荷荷与与负负电电荷荷的的分分布布不不对对称称形形成成极极性性分分子子，在在极极性性分分子子间间相相反反电电荷荷的的偶偶极极端端相相互互接接近近时时相相互互吸吸引引就就产生分子键。产生分子键。u分分子子键键的的产产生生是是与与分分子子的的定定向向作作用用、诱诱导导作作用用和和分散作用分散作用有关。有关。u分分子子键键的的能能量量大大小小与与温温度度有有关关，当当温温度度升升高高时时，其其能量就减小。能量就减小。第13页/共61页氢氢 键键u氢键是介于主键和次键之间的一种键力。氢键是介于主键和
8、次键之间的一种键力。u氢氢原原子子失失去去一一个个电电子子成成为为一一个个裸裸露露的的原原子子核核，当当它它与与带带负负电电荷荷的的原原子子相相互互吸吸引引时时，即构成特殊的氢键。即构成特殊的氢键。u由于氢离子尺寸小，只允许与两个相邻原子靠拢，故氢键只能连接两个原子。由于氢离子尺寸小，只允许与两个相邻原子靠拢，故氢键只能连接两个原子。u氢键的影响范围很小，约为氢键的影响范围很小，约为 0.2 0.3m，键能达，键能达2142J/kmol。第14页/共61页键力与强度键力与强度u土粒本身的强度是由土粒本身的强度是由主键主键形成的；形成的；u土粒与土粒之间、土粒与水分子之间的吸引力由土粒与土粒之间
9、、土粒与水分子之间的吸引力由次键次键和和氢键氢键形成；形成；u土粒之间的联结力远小于土粒本身的强度，土体的强度主要取决于土粒之间的联结力远小于土粒本身的强度，土体的强度主要取决于土粒之间的联结土粒之间的联结。第15页/共61页第二节第二节 粘土矿物颗粒的结晶结构粘土矿物颗粒的结晶结构第16页/共61页粘土矿物结晶结构组成粘土矿物结晶结构组成粘土矿物结晶结构的基本结构单元：粘土矿物结晶结构的基本结构单元：u硅氧四面体硅氧四面体u氢氧化铝八面体（三水铝石八面体）氢氧化铝八面体（三水铝石八面体）第17页/共61页硅氧四面体晶体单元硅氧四面体晶体单元u四四个个氧氧离离子子构构成成一一个个等等边边的的四
10、四面面体体，四四面面体体四四个个面面均均为为等等边边三三角角形形，在在四四面面体体的的中中心心位位置置有有一一个个硅硅离离子子。(硅硅-氧氧四四面体面体)u六六个个硅硅-氧氧四四面面体体组组成成一一个个硅硅片片，每每个个四四面面体体底底面面上上有有一一个氧离子与相邻四面体共用。个氧离子与相邻四面体共用。第18页/共61页氢氧化铝八面体结晶单元氢氧化铝八面体结晶单元u由由6个个氧氧或或氢氢氧氧离离子子以以相相等等的的距距离离排排列列，铝铝原原子子居居中中。（铝铝氢氧八面体氢氧八面体）u4个个铝铝氢氢氧氧八八面面体体组组成成一一个个铝铝片片，每每个个氢氢氧氧离离子子都都被被相相邻邻两个铝离子所共有
11、。两个铝离子所共有。第19页/共61页粘土矿物的结晶结构粘土矿物的结晶结构 粘土矿物根据四面体片（硅片）与八面体片（铝片）的不同组合堆叠形式，形成了三种主要的粘土矿物：粘土矿物根据四面体片（硅片）与八面体片（铝片）的不同组合堆叠形式，形成了三种主要的粘土矿物：u高岭石高岭石u蒙脱石蒙脱石u伊利石伊利石第20页/共61页高岭石高岭石u由一个四面体片与一个八面体片重复堆叠而成。由一个四面体片与一个八面体片重复堆叠而成。u称为称为1:1型结构单位层，也称为二层结构型。型结构单位层，也称为二层结构型。第21页/共61页蒙脱石蒙脱石u由由两两个个四四面面体体晶晶片片中中间间夹夹一一个个八八面面体体晶晶片
12、片堆堆叠叠而而成。成。u称为称为2:1型结构单位层，亦称为三层结构型。型结构单位层，亦称为三层结构型。蒙蒙 脱脱 石石第22页/共61页伊利石伊利石u伊伊利利石石的的晶晶格格构构造造与与蒙蒙脱脱石石相相似似，同同属属2:1型型结结构构单单位位层层，但但在在四四面面体体片片之之间间六六角角形形网网格格眼眼中中央央嵌有一个钾离子。嵌有一个钾离子。第23页/共61页三种粘土矿物物理性质的比较三种粘土矿物物理性质的比较粒径粒径比表面积比表面积胀胀 缩缩 性性强度强度压压 缩缩 性性大大10-20m2/g小小大大小小中中80-100m2/g中中中中中中小小800m2/g大大小小大大高岭石高岭石伊利石伊利
13、石蒙脱石蒙脱石9克克蒙蒙脱脱土土的的总总表表面面积积大大约约与与一一个足球场一样大个足球场一样大第24页/共61页分分 析析u 四四面面体体片片和和八八面面体体片片之之间间都都是是共共用用一一个个原原子子，所所以以四四面面体体片片与与八八面面体体片片间间的的键键力力为为主主键联结，但结构单位层间的联结则比较薄弱。键联结，但结构单位层间的联结则比较薄弱。u当具有不同晶体结构的粘土矿物与周围介质接触时，就会显示出不同的工程性质。当具有不同晶体结构的粘土矿物与周围介质接触时，就会显示出不同的工程性质。第25页/共61页高岭石的物理性质高岭石的物理性质u高高岭岭石石类类粘粘土土矿矿物物中中，结结构构单
14、单位位层层之之间间为为氧氧与与氢氢氧氧或或氢氢氧氧与与氢氢氧氧离离子子相相联联结结，单单位位层层与与单单位位层层之之间间除除范范德德华华键键外外，还还有有氢氢键键，能能提提供较强的联结力。供较强的联结力。u高高岭岭石石在在水水中中，结结构构单单位位层层之之间间不不会会分分散散，晶晶格格活活动动性性小小，浸浸水水后后结结构构单单位位层层间间的的距距离离变变化化很很小小，所所以以高高岭岭石石的的膨膨胀胀性性和和压压缩缩性性都都很小很小。第26页/共61页蒙脱石的物理性质蒙脱石的物理性质u蒙蒙脱脱石石类类粘粘土土矿矿物物中中，结结构构单单位位层层之之间间为为氧氧与与氧氧联联结结，其其键键力力很弱，易
15、为具有氢键的强极化水分子楔入所分开。很弱，易为具有氢键的强极化水分子楔入所分开。u组组成成蒙蒙脱脱石石类类粘粘土土矿矿物物的的八八面面体体结结构构单单元元中中会会产产生生水水化化阳阳离离子子，水化阳离子进入结构单位层之间使层间距离增大。水化阳离子进入结构单位层之间使层间距离增大。u蒙脱石的晶格活动性极大，膨胀性与压缩性都比高岭石大得多。蒙脱石的晶格活动性极大，膨胀性与压缩性都比高岭石大得多。第27页/共61页伊利石的的物理性质伊利石的的物理性质u伊伊利利石石矿矿物物在在单单位位层层面面之之间间嵌嵌有有带带正正电电荷荷的的钾钾离离子子，单单位位层层之之间间的的联联结结强强度度介介于于高高岭岭石石
16、和和蒙蒙脱脱石石之之间间，其其膨膨胀胀性性及及压压缩缩性性也也介于高岭石和蒙脱石之间。介于高岭石和蒙脱石之间。第28页/共61页第三节第三节 粘土颗粒的胶体化学性质粘土颗粒的胶体化学性质第29页/共61页u粘粘土土颗颗粒粒的的粒粒径径非非常常微微小小（小小于于0.005mm），在在介介质质中中具具有有明明显显的的胶胶体体化化学特性（如具有学特性（如具有吸附能力吸附能力），这起源于），这起源于粘土颗粒表面带电性粘土颗粒表面带电性。u粘土颗粒表面带电的成因粘土颗粒表面带电的成因边缘破键造成电荷不平衡边缘破键造成电荷不平衡同晶置换作用同晶置换作用水化解离作用水化解离作用选择性吸附选择性吸附第30页/
17、共61页边缘破键造成电荷不平衡边缘破键造成电荷不平衡u理理想想晶晶体体的的内内部部正正负负电电荷荷是是平平衡衡的的，粘粘土土颗颗粒粒粒粒径径非非常常微微小小，是是一一个个高高分分散散体体系系，在在颗颗粒粒外外部部边边缘缘处处结结晶晶格格架架的的连连续续性性受受到到破破坏坏，从从而而造造成成电电荷荷的的不不平平衡衡。这些被破坏的键常使粘土颗粒带有净负电荷。这些被破坏的键常使粘土颗粒带有净负电荷。u颗粒越细，破键越多，所以比表面越大，表面能就越大。颗粒越细，破键越多，所以比表面越大，表面能就越大。第31页/共61页同晶置换作用同晶置换作用 硅硅氧氧四四面面体体中中的的硅硅原原子子常常为为铝铝或或其
18、其它它低低价价的的阳阳离离子子置置换换；氢氢氧氧化化铝铝八八面面体体中中的的铝铝原原子子又又常常为为铁铁、镁镁离离子子所所置换，置换后引起电荷的不平衡，在颗粒表面产生了过剩的未饱和负电荷，使粘土颗粒表面带负电。置换，置换后引起电荷的不平衡，在颗粒表面产生了过剩的未饱和负电荷，使粘土颗粒表面带负电。第32页/共61页水化解离作用水化解离作用 粘粘土土矿矿物物颗颗粒粒表表面面与与水水作作用用，会会形形成成一一层层偏偏硅硅酸酸（H2SiO3），偏偏硅硅酸酸在在水水中中离离解解为为H和和SiO32离离子子，H向向水水溶溶液液中中扩扩散散，而而硅硅酸酸根根SiO32与与晶晶格格不不分分离离，从从而使颗粒
19、表面带有负电荷。而使颗粒表面带有负电荷。选择性吸附选择性吸附第33页/共61页选择性吸附选择性吸附u所谓选择性吸附，就是颗粒只吸附与其本身晶格中离子成分相同或相近的离子。所谓选择性吸附，就是颗粒只吸附与其本身晶格中离子成分相同或相近的离子。例例如如，CaCO3在在Na2CO3溶溶液液中中只只吸吸附附CO32，如如把把 CaCO3 置置于于CaCl2 溶溶液液中中，则则吸附吸附Ca2+。第34页/共61页三类粘土矿物工程性质的比较三类粘土矿物工程性质的比较u矿物颗粒的直径：高岭石矿物颗粒的直径：高岭石伊利石伊利石蒙脱石。蒙脱石。u蒙脱石的比表面积为高岭石的蒙脱石的比表面积为高岭石的80倍，为伊利
20、石的倍，为伊利石的10倍。倍。u蒙蒙脱脱石石塑塑性性指指数数可可达达100650；压压缩缩性性为为高高岭岭石石的的515倍倍；有有效效内内摩摩擦擦角角也也最小。最小。第35页/共61页双电层的概念双电层的概念第36页/共61页土中水与矿物颗粒的相互作用土中水与矿物颗粒的相互作用u粘粘土土矿矿物物晶晶格格构构造造不不同同，对对工工程程性性质质的的影影响响，本本质质上上是是这这些些矿矿物的颗粒与土中水相互作用的反映。物的颗粒与土中水相互作用的反映。u土土中中水水与与固固体体颗颗粒粒之之间间并并不不是是机机械械地地混混合合，而而是是有有机机地地参参加加土土的结构，是一种复杂的物理化学作用。的结构，是
21、一种复杂的物理化学作用。u土土的的性性质质不不仅仅取取决决于于水水的的绝绝对对含含量量，而而且且取取决决于于水水的的存存在在形形态态、结构以及介质的物理条件和化学成分。结构以及介质的物理条件和化学成分。第37页/共61页水分子的极水分子的极性性u水水具具有有许许多多特特点点，如如介介电电常常数数高高、表表面面张张力力小小、压缩性低等。压缩性低等。u水水分分子子是是一一个个极极性性分分子子，氢氢原原子子一一端端显显示示正正电电荷荷，氧氧原原子子一一端端显显示示负负电电荷荷，在在电电场场作作用用下下具具有有定定向向排排列列的的特特性性；同同时时它它极极易易与与被被溶溶解解的的物物质质，如如水水中中
22、的的阳阳离离子子结结合合而而形形成水化离子成水化离子。第38页/共61页结合水的形成结合水的形成 由由于于土土颗颗粒粒表表面面通通常常带带有有负负电电荷荷，因因此此水水在在带带电电固固体体颗颗粒粒之之间间受受到到电电荷荷电电场场的的（吸吸引引）作作用用，水水分分子子和和水水化化阳阳离离子子就就会会向向颗颗粒粒周围聚集。周围聚集。第39页/共61页土中水的类土中水的类型型 根根 据据 受受 土土 颗颗 粒粒表表 面面 静静 电电 作作 用用的的 强强 弱弱，可可 以以将将 土土 中中 水水 划划 分分为三种类型：为三种类型：u强结合水强结合水u弱结合水弱结合水u自由水自由水1 1双电层；双电层；
23、2 2吸附层（固定层）；吸附层（固定层）；3 3扩散层；扩散层；4 4吸附结合层；吸附结合层；5 5渗透吸附层；渗透吸附层；6 6自由水自由水第40页/共61页强结合水强结合水u强强结结合合水水是是指指紧紧靠靠土土颗颗粒粒表表面面的的水水，受受土土颗颗粒粒表表面电荷的静电引力最强。面电荷的静电引力最强。u强结合水的特征和物理性质：强结合水的特征和物理性质：没有溶解能力，不能传递静水压力；没有溶解能力，不能传递静水压力；极极其其牢牢固固地地结结合合在在土土颗颗粒粒表表面面上上，不不能能自自由由移移动动，只有吸热变成蒸汽时才能移动。只有吸热变成蒸汽时才能移动。性性质质接接近近于于固固体体，具具有有
24、极极大大的的粘粘滞滞性性，具具有有一一定定的抗剪强度；的抗剪强度；密度约为密度约为1.22.4gcm3，冰点为，冰点为78。第41页/共61页强结合水强结合水u如如果果将将完完全全干干燥燥的的土土移移置置在在天天然然湿湿度度的的空空气气中中，则则土土的的重重量量将将增增加加，直直到到土土中中吸吸附附强强结结合合水水达达到到最最大大容容量量为为止止。土土颗颗粒粒越越细细，土土的的比比表表面面积积越大，则最大吸湿容量就越大。越大，则最大吸湿容量就越大。u强结合水层称为强结合水层称为吸附层吸附层或或固定层固定层。第42页/共61页弱结合水弱结合水u弱弱结结合合水水就就是是紧紧靠靠强强结结合合水水外外
25、围围的的一一层层水水膜膜。在在这这层层水水膜膜范范围围内内的的水水分分子子和和水水化化阳阳离离子子仍仍然然受受到到一一定定程程度度的的静静电电引引力力，离离土土颗颗粒粒表表面面距距离离越越远远，受受到到的静电引力越小。的静电引力越小。u弱弱结结合合水水不不能能传传递递静静水水压压力力，但但水水膜膜较较厚厚处处的的弱弱结合水能向邻近较薄水膜处缓慢转移。结合水能向邻近较薄水膜处缓慢转移。u弱弱结结合合水水层层称称为为扩扩散散层层。固固定定层层和和扩扩散散层层与与土土粒粒表面负电荷一起构成所谓表面负电荷一起构成所谓双电层双电层。热力电位热力电位电动电位电动电位内内 层层固定层固定层扩散层扩散层自由水
26、自由水第43页/共61页扩散层厚度的影响因素扩散层厚度的影响因素u扩散层的厚度首先取决于扩散层的厚度首先取决于内层热力电位内层热力电位。u当当内内层层电电位位一一定定时时，扩扩散散层层的的厚厚度度可可随随外外界界条条件的变化而变化：件的变化而变化：水溶液中水化阳离子的价数；水溶液中水化阳离子的价数；水化阳离子的浓度；水化阳离子的浓度；水化阳离子的直径；水化阳离子的直径；阳离子交换的能力。阳离子交换的能力。第44页/共61页扩散层厚度扩散层厚度对粘性土工程性质的影响对粘性土工程性质的影响u扩散层水膜厚度对粘性土的工程性质有直接的影响。扩散层水膜厚度对粘性土的工程性质有直接的影响。u水水膜膜厚厚度
27、度大大，土土的的塑塑性性高高；土土颗颗粒粒之之间间的的距距离离相相对对也也大大，因因此此土土体体的的膨膨胀胀性性和收缩性大，土的压缩性也大，而强度相对降低。和收缩性大，土的压缩性也大，而强度相对降低。第45页/共61页自由水自由水u自由水又称重力水，是指不受土粒表面电荷电场影响的水。自由水又称重力水，是指不受土粒表面电荷电场影响的水。u自自由由水水的的性性质质和和普普通通水水一一样样，能能传传递递静静水水压压力力，在在水水头头差差作作用用下下发发生生流流动动，冰冰点点为为0，具有溶解能力。，具有溶解能力。第46页/共61页第四节第四节 粘性土工程性质粘性土工程性质的利用和改良的利用和改良第47
28、页/共61页电渗排水和电化学加固电渗排水和电化学加固电渗试验电渗试验现象：现象：u在在阳阳极极管管中中，水水自自下下而而上上地地浑浑浊浊起起来来，与与此此同同时时，水位逐渐下降；水位逐渐下降；u在在阴阴极极管管中中，水水仍仍是是极极其清澈，但水位逐渐上升。其清澈，但水位逐渐上升。原因：原因：u粘土颗粒向阳极移动；粘土颗粒向阳极移动；u水水分分子子及及水水化化阳阳离离子子向向阴阴极移动。极移动。第48页/共61页电渗排水和电化学加固电渗排水和电化学加固电泳与电渗电泳与电渗u在电场作用下，带有负电荷的粘土颗粒向阳极移动，这种电动现象称为在电场作用下，带有负电荷的粘土颗粒向阳极移动，这种电动现象称为
29、电泳电泳。u水分子及水化阳离子向阴极移动，这种电动现象称为水分子及水化阳离子向阴极移动，这种电动现象称为电渗电渗。第49页/共61页电渗排水和电化学加固电渗排水和电化学加固电渗排水电渗排水u在在渗渗透透系系数数小小于于10-6cm/s的的饱饱和和软软粘粘土土地地层层中中开开挖挖基基坑坑或或进进行行其其它它地地下下工工程程活动，可以采用电渗排水的方法降低地下水位。活动，可以采用电渗排水的方法降低地下水位。第50页/共61页电渗排水和电化学加固电渗排水和电化学加固电化学加固电化学加固u利用电渗电泳原理来改良软粘土的工程性质。利用电渗电泳原理来改良软粘土的工程性质。u双双液液灌灌浆浆：在在阳阳极极管
30、管内内灌灌入入氯氯化化钙钙溶溶液液，在在阴阴极极管管内内灌灌入入水水玻玻璃璃溶溶液液，通通直直流流电电后后生生成成一种不可溶的二氧化硅凝胶。一种不可溶的二氧化硅凝胶。u二二氧氧化化硅硅凝凝胶胶既既填填充充了了土土中中的的孔孔隙隙，又又可可提提高高颗颗粒粒之之间间的的胶胶结结力力，从从而而使使土土体体的的强强度度提提高。高。第51页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性第52页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性粘性土结构性的产生粘性土结构性的产生u粘土颗粒在沉积过程中，除受重力作用外，还受到静电的吸力和排斥作用。粘土颗粒在沉积过程中，除受重力作用外，还受到静电的吸力和排斥作用。第53页/共6
31、1页粘性土的结构性粘性土的结构性粘性土的结构类型粘性土的结构类型u片堆结构（分散结构）片堆结构（分散结构）吸吸引引势势均均匀匀分分布布于于粘粘土土颗颗粒粒表表面面，两两个个颗颗粒粒相相互互平平行行地地靠靠在在一一起起，颗颗粒粒相相互互之间大致平行堆积。之间大致平行堆积。第54页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性粘性土的结构类型粘性土的结构类型u絮凝结构絮凝结构 一一个个土土颗颗粒粒的的边边或或角角被被吸吸附附到到另另一一个个土土颗颗粒粒的的带带负负电电的的面面上上，形形成成边边与与面面的的接触。接触。第55页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性粘性土的结构类型粘性土的结构类型u重塑结构重
32、塑结构 介介于于片片堆堆结结构构与与絮絮凝凝结结构构之间。之间。第56页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性粘性土的结构对其工程性质的影响粘性土的结构对其工程性质的影响u具具有有片片堆堆结结构构的的土土的的力力学学和和变变形形性性质质具具有有明明显显的的方方向向性性，竖竖向向强强度度大大于于水水平平向向的的强强度度，水水平平向向的的渗透系数比竖直向大得多。渗透系数比竖直向大得多。u具具有有絮絮凝凝结结构构的的土土力力学学性性质质无无方方向向性性，其其结结构构很很不不稳稳定定，在在外外力力作作用用下下结结构构很很容容易易发发生生破破坏坏，强强度很快降低。度很快降低。第57页/共61页粘性土的结
33、构性粘性土的结构性灵敏度灵敏度u灵灵敏敏度度是是具具有有原原状状结结构构的的土土的的强强度度与与结结构构破破坏坏后后的土的强度的比值。的土的强度的比值。u土土的的灵灵敏敏度度越越高高，其其结结构构性性越越强强，受受到到扰扰动动后后强强度的降低就越明显。度的降低就越明显。第58页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性根据灵敏度对粘性土进行分类根据灵敏度对粘性土进行分类一般粘性土一般粘性土灵敏性粘性土灵敏性粘性土高灵敏性粘性土高灵敏性粘性土St=24 St=48St 8第59页/共61页粘性土的结构性粘性土的结构性灵敏度的工程应用灵敏度的工程应用u在在灵灵敏敏性性土土中中进进行行施施工工活活动动时时，要要尽尽量量避避免免对对土土体的扰动。体的扰动。u在在灵灵敏敏性性的的土土质质边边坡坡附附近近打打桩桩或或爆爆破破时时，应应采采取取措施避免由于振动引起土的强度丧失而造成事故。措施避免由于振动引起土的强度丧失而造成事故。第60页/共61页感谢您的观看！第61页/共61页