土的结构及其在地基工程中的作用

土的结构是指由土粒单元大小、形状、表面特征、相互排列及其连接关系等因素形成的综合特征，一般可分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

1.单粒结构

图1-1　土的单粒结构

（a）松散；（b）密实

单粒结构是无粘性土的基本组成形式，是由较粗的砾石颗粒、砂粒在自重作用下沉积形成的。因其颗粒较大，土粒间分子引力相对很小，颗粒间几乎没有连接，有时仅有微弱的毛细水连接。单粒结构可以是疏松的，也可以是紧密的，如图1-1所示。呈紧密状单粒结构的土，强度较大，压缩性较小，可作为良好的天然地基。呈疏松状单粒结构的土，其骨架是不稳定的，当受到震动及其他外力作用时，土粒易于移动而产生很大的变形，未经处理一般不宜作为天然地基。如果饱和疏松的土是由细粒砂或粉砂组成，在强烈振动（地震）作用下，土的结构会突然变成流动状态，产生砂土 “液化”破坏。1976年唐山大地震后，当地许多地方出现了喷砂冒水现象，这就是砂土液化的结果。

2.蜂窝结构

蜂窝结构主要是由粉粒（粒径0.005～0.075mm）组成。研究发现，粒径在0.005～0.075mm左右的土粒在水中沉积时，基本上是以单个土粒下沉，当碰到已沉积的土粒时，由于它们之间的相互引力大于其重力，因此土粒就停留在最初的接触点上不再下沉，形成的结构像蜂窝一样，具有很大的孔隙，如图1-2所示。(www.xing528.com)

3.絮状结构

絮状结构是由粘粒（粒径小于0.005mm）集合体组成的。粘粒在水中处于悬浮状态，不会因单个颗粒的自重而下沉。当这些悬浮在水中的粘粒被带到电解质浓度较大的环境中，粘粒凝聚成絮状的粘粒集合体而下沉，并相继和已沉积的絮状集合体接触，而形成孔隙更大的絮状结构，如图1-3所示。

图1-2　土的蜂窝结构

图1-3　土的絮状结构

蜂窝结构和絮状结构的土中存在大量的孔隙，压缩性高、抗剪强度低、透水性弱，其土粒之间的粘结力往往由于长期的压密作用和胶结作用而得到加强。在工程建设中，这两种结构的土，一般不宜作为天然地基。