團粒

團粒是由泥晶碳酸鹽礦物組成的顆粒，一般呈卵圓形，內部結構均勻，大小在0.03-0.2mm之間，常成群出現。團粒是由微細骨屑、藍藻類、糞粒或泥晶碳酸鹽礦物發生凝聚作用而成，有時可經流水搬運、滾動，有時就地堆積。

基本介紹

• 中文名：團粒
• 外文名：granule
• 學科：土力學
• 定義：顆粒之間相互作用形成土粒
• 影響：土滲透性
• 領域：土木工程

簡介

團粒是土壤結構最基本的單元，由腐殖質和礦物顆粒等構成的團狀小土粒，直徑一般在1-10mm之間。可儲存水分和養分，團粒之間的空隙便於滲水。土壤團粒結構是反映土壤特徵和評價土壤質量的重要指標之一 ，其表征形式有土壤團聚體組成、水穩性團聚體組成 、微團聚體組成等。不同土地利用方式對土壤團粒的形成、數量和質量有重要影響。在黏土中，團粒結構是由於黏土中存在電解質，使土粒擴散層厚度減薄，黏土顆粒凝聚在一起形成的。土中團粒結構較多，土的孔隙會因此增大，使土的滲透性也增大。

土滲透性

土滲透性（permeability of soils）水在土孔隙中滲透流動的性能。表征土滲透性指標為滲透係數。土中的水受水位差和應力的影響而流動，砂土滲流基本服從達西定律。粘性土因為結合水的黏滯阻力，只有水力梯度增大到起始水力梯度，克服了結合水黏滯阻力後，水才能在土中滲透流動，粘性土滲流不符合達西定律。滲透破壞是在滲流動水壓力作用下，受各種因素影響或控制的一種工程的或天然的土體破壞變形，而在工程活動過程中，較易見到其全過程。但是，由於影響團素或所處的地質條件不同，或在相同地質條件下而工程性質不同，滲透破壞常表現有不同形式。滲透破壞的形式一般有潛蝕、流砂和接觸沖刷。潛蝕（管涌），系滲流削弱土體內部連結，將土體較細顆粒移動或挾走的作用和現象。結果使土體結構變松，孔隙增大，強度降低，甚至形成孔洞和表層塌陷，危及建築物完全。流砂（流土），系滲流將土體的所有顆粒同時浮動、流動或整塊移動。它常發生在大壩下游坡腳或基坑斜坡處，可能導致建築物毀決或斜坡塌滑。接觸沖刷，系指粗細粒土層接觸時，在平行或垂直於接觸面的滲流作用下，細顆粒被衝動挾走，以至細粒土層被沖刷掏空，危及建築物安全。當建築物與性質相同或不同的土層接觸處，由於接觸松馳而產生集中滲流所造成的沖刷，也屬接觸沖刷。上述三者中的接觸沖刷，顯然是潛蝕的特殊形式。實際上，滲透破壞僅為流砂和潛蝕兩種類型。

膨脹

膨脹土是一種吸水膨脹、失水收縮、脹縮變形顯著的黏性土，膨脹土的特性對建築物尤其是輕型建築有比較強的破壞作用，因此要減少膨脹土對建築物的破壞，必須了解膨脹土的物理特性，並採取措施加以處理。膨脹土脹縮變形的本質是：土粒中的親水性礦物在水的作用下產生的吸水膨脹和失水收縮，其中親水性礦物成分主要是由蒙脫石組成的。蒙脫石是在鹼性介質和濕熱的環境條件形成的，其脹縮變形是最為顯著的特性。蒙脫石礦物顆粒晶層之間是一種平行板狀結構，層間以氧原子與氧原子相聯，僅靠分子間的相互連線，結合力很弱，水分子很容易進入晶胞之間使晶胞距離增大，所以蒙脫石的晶格是活動的，吸水後體積會發生膨脹，脫水後則可收縮，這種脹縮性的反覆作用對工程的危害非常大。衡量土中黏土礦物成分多少的兩個重要巨觀指標就是界限含水率和黏粒含量，研究膨脹土中這兩種指標的變化，對於了解膨脹土工程性質是十分有意義的。工程上對弱膨脹土採用控制含水率和密度的方法可以部分消除其脹縮性，而中性以上的膨脹土，用上述方法就不能達到消除其脹縮性的目的了，必須化學改性處理。已有學者對化學改性處理膨脹土的方法已經做了大量的研究，如摻石灰、水泥、粉煤灰、氯化鈉、氯化鈣和磷酸等來穩定膨脹土，其中用摻石灰處理膨脹土是最普遍和有效的方法。石灰能顯著降低膨脹土膨脹性，包括液限、塑性指數、黏粒含量等物理指標。