土壤物理的简介

土壤物理性质与土壤化学性质和土壤生物活动密切相关，互有影响。如钙饱和的土壤所形成的土壤结构远优于钠饱和的土壤；植物根系和蚯蚓的活动、有机质的分解产物则是形成土壤良好结构性的基础。反之，土壤的物理性质也直接或间接地影响土壤养分的保持、移动和有效性，制约土壤生物特性以及植物根系的定植、穿插和摄取土壤中水分和养分的能力。土壤物理性质除受自然成土因素影响外，人类的耕作活动(包括耕作、轮作、灌排和施肥等)也能使之发生深刻的变化。因此可在一定条件下，通过农业措施、水利建设以及化学方法等对土壤不良的物理性质进行改良、调节和控制。土壤物理包括土壤的颜色、质地、孔隙、结构、水分、热量和空气状况，土壤的机械物理性质和电磁性质等方面。各种性质和过程是相互联系和制约的，其中以土壤质地、土壤结构和土壤水分居主导地位，它们的变化常引起土壤其他物理性质和过程的变化。

土的物理性质和分类

土的生成和组成(一)土的成因类型建筑工程中遇到的地基土,多数属于第四纪沉积物;它是原岩受到风化作用,经剥蚀、搬运、沉积而未结硬的松散沉积物。按其成因类型分为:残积土、坡积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。1.残积土 残积土是岩石经物理风化而残留于原地的碎屑堆积物。其成分与母岩相关,由于未经搬运,碎屑物呈棱角状,不均匀,无层理,具有较大的孔隙。2.坡积土 风化碎屑物由水流沿斜坡搬运,或由本身重力作用在斜坡上或坡脚处堆 积而成。坡积土颗粒分选性差,层理不明显,厚度变化较大,在陡坡上较薄,坡脚地段较 厚。由于坡积土堆积于倾斜的山坡上,容易沿基岩面发生滑动;为不良地质条件。3.冲积土分洪积和冲积两类。由于暴雨或融雪等暂时性洪流,把山区或高地堆积 的风化碎屑物携带到山谷冲沟出口处或山前平原堆积而成的为洪积土。这类土的主要特征 是颗粒具有一定的分选性;在洪积扇顶部颗粒较粗,而边缘处颗粒较细。由于历次洪水能 量不尽相同,因此洪积物常具有不规则的交错状层理,透镜体和夹层。一般离山前较近的 洪积土具有较高的强度,常为较好的地基;离山前较远的地段,颗粒较细,成分均匀,厚 度较大,地下水埋藏较深,通常也是较好的地基。但在上述两部分之间地区,常因地下水 溢出地面而形成沼泽地带,是不良的建筑地基。河流流水冲刷两岸基岩及其上的覆盖物,经搬运沉积在河流坡降平缓地带而形成的为 冲积土。冲积土的主要特征,在河流上游颗粒较粗,向下逐渐变细,分选性和磨圆度较好,具有明显的层理构造。冲积土又可分为山区河流冲积土、平原河流冲积土和三角洲冲积土等类型。山区河谷两岸陡峭、河流流速很大,故沉积物颗粒较粗,大多为砂粒所充填的卵石、圆砾等。河谷宽阔处有河漫滩冲积物,多为含黏土的砾石层,有倾斜层理,厚度不大。土的透水性大,压缩性小,是良好的建筑物地基。平原河床两侧是宽广的河漫滩。河流受地壳运动而变化时,形成平台状河流阶地。河 床沉积物特征大多为中密的砂砾,压缩性较低,承载力较高。河漫滩沉积物下层常为砂、 卵石层与河床沉积物相连,上层为河流泛滥的沉积物,颗粒较细并夹有局部淤泥、泥炭等 软弱土层,地下水埋藏浅,压缩性大承载力低,是不良的建筑地基。 河流阶地沉积物是河床沉积物和河漫滩沉积物上升演变而来,由于经过干燥作用,土 的强度一般较高。在河流入湖或入海口,携带的大量细小颗粒沉积下来,形成面积广而厚度很大的三角洲沉积土,在三角洲地带,地下水位很高,水系密布,沉积土由含水量较大的软黏性土所 组成,呈饱和状态,压缩性高,承载力低,作为建筑物地基时应慎重对待。4.淤积土在静水或缓慢的流水环境下沉积,并伴有生物化学作用而成的。如海相、湖泊相、沼泽相沉积的土。土的颗粒以粉粒和黏粒为主,且含有一定数量的有机质或盐 类;土质松软,含水量高,有时为淤泥质结性土、粉土与粉砂互层,具有清晰的薄层理。 沼泽土主要含有半腐烂的植物残余体(泥炭)组成,含水量极高(可超过百分之百) ,压缩性高且不均匀。因此,永久性建筑物不宜以泥炭层作为地基。5.冰积土和风积土由冰川搬运堆积而成的土称为冰积土。这类土的颗粒以巨大块 石、碎石、砂、粉土、黏性土混合组成,分选性极差,无层理。风积土是在干旱气候条件下,碎屑物被风吹扬,降落堆积而成。颗粒以粉粒为主,土 质均匀、孔隙大,结构松散。(二)土的组成土的组成包括三大部分:构成骨架的固体颗粒以及骨架孔隙中的水和气。由于土颗粒的大小和矿物成分差别很大,在固体、液体和气体组成的三相体系中会发生复杂的物理和 化学作用,特别是黏土颗粒,它与周围介质相互作用,对黏性土的性质变化具有重要的影响。1.土的固体颗粒土的固体部分是由大小、形状和矿物成分不同的颗粒所组成。对 土性质的影响主要取决于粒度成分和矿物成分两个方面。

土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物，微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质)，氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。土壤里的物质可以概括为三个部分:固体部分、液体部分和气体部分。土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒(砂粒、土粒和胶粒)。土壤矿物质种类很多，化学组成复杂，它直接影响土壤的物理、化学性质，是作物养分的重要来源之一。土壤由矿物质和腐殖质组成的固体土粒是土壤的主体，约占土壤体积的50%，固体颗粒间的孔隙由气体和水分占据。土壤气体中绝大部分是由大气层进入的氧气、氮气等，小部分为土壤内的生命活动产生的二氧化碳和水汽等。土壤中的水分主要由地表进入土中，其中包括许多溶解物质。土壤中还有各种动物、植物和微生物。有机质有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0.5-2.5%，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有机质较多的土壤称为“油土”。土壤有机质按其分解程度分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质。腐殖质是指新鲜有机质经过酶的转化所形成的灰黑土色胶体物质，通过阳光杀灭了致病的有害菌病毒寄生虫后，保留其营养物质的土壤，一般占土壤有机质总量的85―90%以上。土壤分为：土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三类砂质土的性质：含沙量多，颗粒粗糙，渗水速度快，保水性能差，通气性能好黏质土的性质：含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水性能好，通气性能差壤土的性质：含沙量一般，颗粒一般，渗水速度一般，保水性能一般，通气性能一般。