土的单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构

土的结构是指土粒的大小、形状、互相排列及联结的特征。

(1)单粒结构:以点——点接触占优势,这是碎石土和砂土的结构特征。其特点是土粒间没有联结存在,或联结非常微弱,与土粒所受重力相比可以忽略不计,湿砂可能有微弱的毛细水联结。单粒结构可以是疏松的,也可以是紧密的。具有紧密单粒结构的土强度大、压缩性低,是较为良好的天然地基。而具有疏松单粒结构的土,骨架不稳,在外力作用时,土粒易于发生移动,引起土体较大的变形或瞬时失去部分的承载力,未经处理一般不宜作为建筑物地基。

(2)蜂窝结构:以面——面接触为主,以粉粒为主的土的结构特征。据研究,粉粒在水中沉积时,基本上以单个土粒下沉,当碰到已沉积的土粒或其他粉粒时,由于土粒间相互作用力大于重力,土粒就会保持住最初接触的形态,逐渐形成弓形的土粒链。众多土粒链组成弓架结构,形成明显的蜂窝结构。由于弓架作用及粒间联结,蜂窝结构的土可承担一般水平的荷载,但当承受较大荷载或动力荷载或被水浸湿时,弓架结构遭到破坏,导致严重的地基变形。

(3)絮凝结构:以点——面接触为主,是黏土颗粒特有的结构。黏粒或更小的颗粒受重力作用几乎可忽略不计,能够在水中长期悬浮,当水中离子浓度增加时会絮凝成集合体下沉,有时也会因长时间静置而下沉。具有絮凝结构的土在结构上是不稳的,随着溶液性质的改变或振荡后可重新悬浮。例如在很小的施工扰动下,土粒之间的联结脱落,结构破坏,强度迅速降低。