土力学与地基基础-土的工程特性

由土的成因可知，土是松散、多孔、多相的颗粒的集合体。这与一般的连续介质的建筑材料（比如钢材、混凝土、石料等）有着根本的区别，具有下列三个显著的工程特性。

1.压缩性高

反映材料压缩性高低的指标弹性模量E（土称变形模量），随着材料性质不同而有极大的差别，例如：

钢材E1=2.1×105MPa；

C20混凝土E2=2.6×104MPa；

卵石E3=40～50MPa；

饱和细砂E4=8～16MPa；

由此可知：E1≥4200E3，E2＞1600E4。(www.xing528.com)

当应力数值相同，材料厚度一样时，卵石的压缩性为钢材压缩性的数千倍；饱和细砂的压缩性为C20混凝土的数千倍，足以证明土的压缩性极高。软塑或流塑状态的黏性土比饱和细砂的压缩性还要高。这是因为土的颗粒之间有孔隙，当受到外力作用时，这些孔隙大大缩小，使土具有压缩性较大的工程特性，是引起建筑物沉降的内因。

2.强度低

土的强度特指抗剪强度，而非抗压强度或抗拉强度。无黏性土的强度来源于土粒表面的滑动摩擦和颗粒间的咬合摩擦；黏性土的强度除摩擦力外，还有黏聚力。土颗粒间的联结力（摩擦力和黏聚力）均远小于土颗粒本身的强度；而一般的建筑材料受剪时，其抗剪强度由材料本身的抗剪能力提供。因此，土的抗剪强度也就比其他建筑材料低得多。土体受剪力作用时，会引起土颗粒之间的相对移动，引起地基失稳，产生滑动破坏。

3.透水性大

材料的透水性可以用实验来说明：将一小杯水倒在木板上可以保留很长时间，说明木材透水性小。如将水倒在混凝土地板上，也可保留一段时间。若将水倒在室外土地上，则发现水很快不见了，这是由于土体中固体矿物颗粒之间具有许多透水的孔隙，因此土的透水性比木材、混凝土都大，尤其是粗颗粒的卵石或砂土，其透水性更大。

上述土的三个工程特性（压缩性高、强度低、透水性大）与建筑工程设计和施工关系密切，需高度重视。