土壤力学:土壤形成

土壤力学:土壤形成
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土壤的形成过程被称为成土作用.这一过程不仅对工程师来说很重要,对生物学家、环境学家和地质学家也很重要。土壤的演化是一个有趣而复杂的过程,它涉及土壤形成成分与水、空气、热、压力和大气物体的相互作用。

当岩体破裂,发生物理和化学变化,并与微生物相互作用时,土壤就形成了,微生物决定了土壤的性质、颜色和化学性质。早些时候,土壤特性以前只在农业方面确定和研究,但现在从土木工程的角度来看,对土壤的研究变得很重要。它有助于确定建筑物将要建造区域的密度、孔隙度、渗透性、斜坡稳定性和其他各种因素。

土壤风化与搬运的形成

风化指岩体与大气的相互作用。风化作用是一种地质过程,从中获得的土壤大致可分为两大类:残积土而且运土.破碎的岩体被称为母岩体原位由于化学和物理的相互作用,母岩风化形成了残馀土。运输土是残积土随着空气、冰和水移动并最终沉降而形成的。它可能存在,也可能不存在于母岩存在的同一区域,因为风和空气可以将土体带到很远的地方。

影响土壤形成的主要因素

  1. 母岩的材料是决定土壤性质和性质的最重要因素。如果母质是火成岩,那么土壤就会表现出相应的性质,如果是在冰和风的作用下由岩体下坡而成,那么这样形成的土壤肯定会有不同的性质。
  2. 微生物的存在决定了土壤剖面将如何形成,以及它是否有利于农业。
  3. 该地区的地形决定了热、风、冰和水对母岩的影响。没有绿色植物的陡峭地区更容易受到风的影响,而降雨多的地区土壤湿润,矿物积累也会更多。
  4. 堆积期是决定土壤性质的另一个重要因素。土壤剖面不时发生变化,所有上述因素都依赖于这个时间因素。

土壤颗粒结构

土体颗粒的形状取决于风化作用的方式。风的风化作用使土壤颗粒呈圆形,而霜的作用使土壤颗粒呈角状或尖状。运输导致无粘性土体的形成,其粒度不均匀,甚至质地也不相同。土壤结构主要可分为四类:

  • 颗粒土壤直径小于0.5厘米,最常见于根在岩体中的区域。它具有高渗透性。
  • 棱镜而且柱状土壤具有几乎相似的结构:长而圆柱形。柱状土主要分布在地表下部,柱状土主要分布在干旱地区。柱状土壤的顶部有一层盐帽,这使它们与棱柱状土壤区别开来。
  • Single-grained土壤具有互不粘在一起且彼此松散结合的单个粒子。通常沙质土壤反映了这一特点。
  • 扁平状的土壤源自拉丁语“platy”,意思是平的。它存在于水平区域的压实土中。土壤呈分层结构,水平分布,很像一堆……盘子。

了解土壤结构和土壤形成过程有助于实现以下目标:

  1. 水质和地表径流很容易测定。
  2. 可以顺利进行土坡稳定性试验。
  3. 土壤表面的水分运动和土壤表面的保水特性很容易确定。
  4. 可以确定该区域的可通行性属性,并有助于道路设计。

土壤的形成会停止吗?

土壤的形成是一个不断发生的过程。每当刮风或雨水落在地球表面时,土壤就会形成。随着这一过程的发生,随着时间的推移,随着生物体和大气化学性质的变化,新的土壤品种将会形成。

土壤的形成会停止吗?不是真的。土壤的形成是一个终生的过程,它会不断重复,直到岩石从地球表面消失。

参考文献

土壤形成因素,汉斯·珍妮,(PDF)

介绍及土壤形成(Scribd)

土壤结构,维多利亚资源在线

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这篇文章是该系列的一部分:帮助岩土工程主题-土力学

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