1-1砂類土和黏性土各有哪些典型的形成作用？

答：土在其形成過(guò)程中有各種風(fēng)化作用共同參與，它們同時(shí)進(jìn)行。砂類土主要是由于溫度變化、波浪沖擊、地震引起的物理力使巖體崩解、破碎形成。粘性土主要是巖體與空氣、水和各種水溶液相互作用形成。

1-2不同成因類型的土體在地貌單元上有什么特點(diǎn)？

答：根據(jù)土的形成條件，常見(jiàn)的成因類型有：

(1)殘積土——它的基本特征是顆粒表面粗糙、多棱角、無(wú)分選、無(wú)層理。入

(2)坡積土——坡積顆粒隨斜坡自上而下是現(xiàn)由粗而細(xì)的分選性和局部層理。

（3)洪積土——?dú)埛e土和坡積土受洪水沖刷、搬運(yùn)，在山溝出口處或山前平原沉積下來(lái)的土，隨離山由近及遠(yuǎn)有一定的分選性，顆粒有一定的磨圓度。

(4)沖積土——河流的流水作用搬運(yùn)到河谷坡降平緩的地帶沉積下來(lái)的土，這類土經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的搬運(yùn)，顆粒具有較好的分選性和磨圓度，常具有層理。

(5)湖積王——在湖泊及沼澤等極為緩慢水流或靜水條件下沉積下來(lái)的土，或稱淤積土這類土除含大量細(xì)微顆粒外，常伴有生物化學(xué)作用所形成的有機(jī)物，成為具有特殊性質(zhì)的淤泥或淤泥質(zhì)土。

(6)海積土——由河流流水搬運(yùn)到海洋環(huán)境下沉積下來(lái)的土。

(7)風(fēng)積土——由風(fēng)力搬運(yùn)形成的土，其顆粒磨圓度好，分選性好。我國(guó)西北黃土就是典型的風(fēng)積土。

(8)冰積土——由冰川或冰水挾帶搬運(yùn)形成的沉積物，其顆粒粗細(xì)變化大，土質(zhì)不均勻。

(9)污染土——由于致污物質(zhì)的侵入，使土的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生了顯著變異的土，污染方式包括工業(yè)污染土、尾礦污染土和垃圾填埋場(chǎng)滲濾液污染土等，污染土類型一般可分為重金屬污染土、有機(jī)污染土、復(fù)合污染土等。有異味，且顏色不正常。

1-3污染土是如何形成的，有哪些特點(diǎn)？

答：由于致污物質(zhì)的侵入，使土的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生了顯著變異的土，污染方式包括工業(yè)污染土、尾礦污染土和垃圾填埋場(chǎng)滲濾液污染土等，污染土類型一般可分為重金屬污染土、有機(jī)污染土、復(fù)合污染土等。有異味，且顏色不正常。

1-4含可燃?xì)馔翆邮侨绾涡纬傻?？其最大特點(diǎn)是什么？

答：分散的沉積有機(jī)質(zhì)或可燃有機(jī)礦產(chǎn) ( 油、煤和油頁(yè)巖) ，在其成巖成熟過(guò)程中，由微生物降解和熱解作用形成的以烴氣為主的天然氣。

特點(diǎn)：90%以上為甲烷，位于地表淺部，壓力最高可達(dá) 0.4 MPa；具有含氣面積分布廣、埋深淺的特點(diǎn)。

1-5請(qǐng)分析下列幾組概念的異同點(diǎn)：①黏土礦物、黏粒、黏性土：②粒徑、粒度和粒組。

答： (1)黏土顆粒（黏粒）的礦物成分主要有黏土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)構(gòu)物或有機(jī)質(zhì)，其中黏土礦物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)特征對(duì)黏性土的工程性質(zhì)影響較大。黏土礦物實(shí)際上是一種鋁-硅酸鹽晶體，是由兩種晶片交互層疊構(gòu)成的。黏土礦物顆粒一般

為扁平狀（或纖維狀），與水作用后扁平狀顆粒的表面帶負(fù)電荷，但顆粒的（斷裂）邊緣，局部卻帶有正電荷。黏性土由黏粒與水之間的相互作用產(chǎn)生，黏性土及其土粒本身大多是由硅酸鹽礦物組成。

(2)自然界中土一般都是由大小不等的土?；旌隙M成的，也就是不同大小的土顆粒按不同的比例搭配關(guān)系構(gòu)成某一類土，比例搭配（級(jí)配）不一樣，則土的性質(zhì)各異。土顆粒大小，通常以其直徑大小表示，簡(jiǎn)稱粒徑，單位為m。所謂土的顆粒大小組合情況在工程上就是按土顆粒（粒徑）大小分組，稱為粒組。每個(gè)粒組都以土粒直徑的兩個(gè)數(shù)值作為其上下限，并給以適當(dāng)?shù)拿Q，簡(jiǎn)言之，粒組就是一定的粒徑區(qū)段，以毫米表示。土顆粒的大小是以其直徑來(lái)表示，稱為粒徑（或粒度），其單位一般采用毫米。

1-6簡(jiǎn)述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系。

答：粗顆粒土往往是巖石經(jīng)物理風(fēng)化形成的原巖碎屑，是物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的原生礦物顆粒；細(xì)小土粒主要是化學(xué)風(fēng)化作用形成的次生礦物顆粒和生成過(guò)程中有機(jī)物質(zhì)的介入，次生礦物的成分、性質(zhì)及其與水的作用均很復(fù)雜，是細(xì)粒土具有塑性特征的主要因素之一，對(duì)土的工程性質(zhì)影響很大。

1-7粒組劃分時(shí)，界限粒徑的物理意義是什么？

答：界限粒組的物理意義是劃分粒組的分界尺寸。因?yàn)樵谧匀唤缰写嬖诘耐粒际怯纱笮〔煌耐亮＝M成。土粒的粒徑由粗到細(xì)逐漸變化時(shí)，土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。土粒的大小稱為粒度，通常以粒徑表示。介于一定粒度范圍內(nèi)的土粒，稱為粒組。各個(gè)粒組隨著分界尺寸的不同，而呈現(xiàn)出一定質(zhì)的變化。

1-8黏土顆粒為什么會(huì)帶電？

答：(1)離解作用：指粘土礦物顆粒與水作用后離解成更微小的顆粒，離解后的陽(yáng)離子擴(kuò)散于水中，陰離子留在顆粒表面。

(2)吸附作用：指溶于水中的微小粘土礦物顆粒把水介質(zhì)中一些與本身結(jié)晶格架中相同或相似的離子選擇性地吸附到自己表面。

(3)同晶置換：指礦物晶格中高價(jià)的陽(yáng)離子被低價(jià)的離子置換，常為硅片中的被置換，鋁片中的被置換，因而產(chǎn)生過(guò)剩的未飽和的負(fù)電荷。

(4)邊緣斷裂：理想晶體內(nèi)部是平衡的，但在顆粒邊緣處，產(chǎn)生斷裂后，晶體連續(xù)性受到破壞，造成電荷不平衡。

1-9毛細(xì)現(xiàn)象對(duì)工程有何影響？毛細(xì)帶內(nèi)為什么孔隙水壓力為負(fù)值？飽和帶與非飽和帶有什么主要區(qū)別？

答：(1)毛細(xì)水是存在于地下水位以上，受到水與空氣交界處表面張力作用的自由水。在工程中，毛細(xì)水的上升高度和速度對(duì)于建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸濕、凍脹等有重要影響。

(2)在水、氣界面上，由于彎液面表面張力的存在，以及水與土粒表面的浸潤(rùn)作用，孔隙水的壓力將小于孔隙內(nèi)的大氣壓力。于是，沿著毛細(xì)彎液面的切線方向?qū)a(chǎn)生迫使相鄰粒擠緊的壓力，這種壓力稱為毛細(xì)壓力，毛細(xì)壓力的存在使水內(nèi)的壓力小于大氣壓力，即孔隙水壓力為負(fù)值。

主要區(qū)別：孔隙是否是完全杯水充滿。

1-10黏土的活動(dòng)性為什么有很大差異？

答：粘土顆粒（粘粒）的礦物成分主要有粘土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)物或有機(jī)質(zhì)，而粘土礦物是很細(xì)小的扁平顆粒，顆粒表面具有很強(qiáng)的與水相互作用的能力，表面積（比表面）愈大，這種能力就愈強(qiáng)，由于土粒大小而造成比表面數(shù)值上的巨大變化，必然導(dǎo)致土的活動(dòng)性的極大差異，如蒙脫石顆粒比高嶺石顆粒的比表面大幾十倍，因而具有極強(qiáng)的活動(dòng)性。

1-11研究土的結(jié)構(gòu)性有何工程意義？研究土的微觀結(jié)構(gòu)有哪些方法？

答：(1)土的微觀結(jié)構(gòu)是指土粒的原位集合體特征，由土粒單元的大小、礦物成分、形狀、相互排列及聯(lián)結(jié)關(guān)系，土中水性質(zhì)及孔隙特征等形成的綜合特征。

(2)首先通過(guò)對(duì)顯微照片信息的提取，采用割補(bǔ)法畫出的幾何圖形來(lái)代表結(jié)構(gòu)單元體形態(tài)，從簡(jiǎn)化的圖形中找出土微觀結(jié)構(gòu)的每個(gè)結(jié)構(gòu)單元體的長(zhǎng)軸和短軸的兩個(gè)長(zhǎng)度量數(shù)，運(yùn)用四個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)求出長(zhǎng)、短軸，用長(zhǎng)軸和短軸之積來(lái)近似地代替結(jié)構(gòu)單元體的幾何面積，然后進(jìn)行土顆粒的定向研究。

1-12土中水?dāng)U散層的厚度與哪些因素有關(guān)？為什么？

答：(1)土粒的礦物成分與分散程度。顆粒的分散程度愈高，比表面積愈大，對(duì)一定量的上來(lái)說(shuō)，擴(kuò)散層的總體積也愈大。顆粒的比表面積與顆粒的大小、形狀有關(guān)，顆粒的形狀又與礦物成分有關(guān)，所以礦物成分是決定的因素。

(2)溶液的化學(xué)成分。對(duì)于由選擇性吸附而形成的雙電層的礦物而言，介質(zhì)中可被選擇吸附的離子濃度愈大，則熱力學(xué)電位愈大，擴(kuò)散層愈厚；反之，擴(kuò)散層則愈薄。

(3)溶液的濃度。當(dāng)溶液中反號(hào)離子的濃度增加時(shí)，可對(duì)擴(kuò)散層中的反號(hào)離子起排斥作用，結(jié)果使擴(kuò)散層中的離子被迫進(jìn)入團(tuán)定層，擴(kuò)散層變薄。

(4)溶液的PH值。由次生二氧化硅、游離氧化物、粘土礦物組成的粘粒，其溶液的PH值將決定著雙電層的熱力學(xué)電位，從而影響到擴(kuò)散層的厚度。

1-13甲、乙兩土樣的顆粒分析結(jié)果列于表1-4，試?yán)L制粒徑累計(jì)曲線，并確定不均勻系數(shù)以及評(píng)價(jià)級(jí)配均勻情況。

答：（1）甲土顆粒級(jí)配表格如下表所示。

甲土顆粒級(jí)配曲線如下圖所示。

（2）乙土顆粒級(jí)配表格見(jiàn)下表。

乙土顆粒級(jí)配曲線如下圖所示。